--------學位論文獨創性聲明１、堅持以“求實、創”的科學精神從事爭論工作。2、本論文是我個人在導師指導下進展的爭論工作和取得的爭論成果。3、本論文中除引文外，全部試驗、數據和有關材料均是真實的。4、本論文中除引文和致謝的內容外,不包含其他人或其它機構已經發表或撰寫過的爭論成果。5意。作者簽名:日 期：20１4-05摘 要MSP4３0Ｇ2５５3工作原理是通過土壤濕度傳感器檢測到土壤的相對濕度,傳輸到單片機進展信息把握繼電器開關吸合,繼而啟動水泵，實現自動澆花，當低于設定的濕度值,則停頓澆花。本系統澆灌方式智能，合理，能夠在無人照看的狀況下科學的對植物進展澆灌，避開植物因無人照料而枯死。關鍵字：ＭSP430G２553單片機;土壤濕度傳感器；自動澆花AbｓtractTｈiｓdeｓignisaｓmalｌaｕｔomaｔic watｅringcontroｌsyｓｔeｍ,whiｃh isbａseｄoｎＭSＰ43０G255３microciｎtｒoｌlｅr. Theoperａtｉｎｇｐｒｉncｉpleofthisｓｙstemiｓｔｏ detｅｃt the ｒelatiｖｅhuｍｉdiｔｙofｔhr soiｌbysｏｉlmｏｉsturesｅnsoｒ,andtｈenｓenttothemicrocontrolｌeｒｆor iｎfｏrｍation prｏｃessing,tｈeｎ ｐａrｉngｍｏｉstｕrｅmeasureｍent vaｌueｗitｈthｅｇiveｎhumidity,tｈｅmｉcrocontrｏlleroｕtpuｔsａ cｏnｔroｌsignalforconｔrｏllingｔherelay switｃｈ，wｈenmｅａｓureｍｅntvalｕeｉｓgｒｅateｒthaｎ thｅseｔ value,tｈｅn startｔｈepump ｔｏｗaterthｅflowerautoｍaticaｌlｙ.Whenthｅ humidiｔｙiｓbelowtheseｔvalue,tｈensｔｏｐwａtering.Thewayｏftｈiswaｔerinｇsystemｉsｉntelｌigentａnｄreａsonａble.Iｔcaｎwaｔering pｌants scieｎtifically ｉn cａｓｅofpossiｂlｅunattended tｏ avoｉｄplａｎtsｄｕｅtoｕnａttendeddeａｄ.Keywords: ＭSP430G25５3 ｍiｃrocoｎtｒoｌｌｅr; ｓoiｌｍoｉsｔｕrｅsｅnｓｏr; Ａutomaｔicwatｅｒinｇ目錄緒 論 錯誤!未定義書簽。１系統設計 錯誤!未定義書簽。1.1?錯誤!未定義書簽。１.2?錯誤!未定義書簽。２硬件電路設計 錯誤!未定義書簽。2.1系統硬件原理圖設計2?２．2主要模塊 錯誤!未定義書簽。2．2.1MSP430G2５53?錯誤!未定義書簽。２.2.2MSＰ43０Ｇ255３的時鐘設置和模數(Ａ/D〕轉換模塊錯誤!未定義書簽。2.2.２電源模塊電路設計?錯誤!未定義書簽。２.2.3土壤濕度檢測電路設計?錯誤!未定義書簽。2.2.4液晶顯示電路設計 錯誤!未定義書簽。２．2.5水泵把握電路設計 錯誤!未定義書簽。軟件設計 錯誤!未定義書簽。軟件設計思路 錯誤!未定義書簽。３.2主要模塊流程圖 錯誤!未定義書簽。初始化程序?錯誤!未定義書簽。ＬCD１6027?3.２.3AD?錯誤!未定義書簽。３.2.4繼電器把握程序 錯誤!未定義書簽。3.2．5 延時程序?錯誤!未定義書簽。4設計總結?錯誤!未定義書簽。參考 文 獻?錯誤!未定義書簽。致謝 錯誤!未定義書簽。緒 論目前,國內外均有自動澆花系統的應用,而大多數自動澆花系統是利用虹吸原理，即利用滲透的方式澆花，這種方式澆花過程是連續的、不連續的，承受這種方式只能保證花不會干旱而死，不是式一樣，不是花需要澆水時才進展澆灌。另外還有一些自動澆水系統,是承受單片機把握,利用濕度則可以在陽臺上使用,能夠按需自動澆花。系統設計系統分析本系統設計以MSＰ４30單片機為中心,由電源、繼電器、土壤傳感器、液晶顯示五個模塊組成。用ＦC＿２８需要澆水,則單片機把握輸出信號，使繼電器線圈通電，常開觸點閉合，驅動水泵，實現土壤濕度自動把握澆水。當設定澆水時間到,檢測到的土壤濕度未低于閾值值,則連續澆水；當到達閾值時，由單片機發出信號，使繼電器線圈斷電，對應常開觸點斷開，水泵不工作，停頓澆水。在自動把握澆1６02１.2本系統以MＳP430Ｇ2553單片機為中心,由電源、繼電器、土壤傳感器、液晶顯示五個模塊組成。自動澆花把握系統構造框圖如圖１-2FC-28FC-28繼電器水盆MSP430G2553LCD1602單片機水管保險絲水泵電源模塊花盆水管1－2自動把握澆花系統構造圖硬件電路設計2.１系統硬件原理圖設計本系統硬件電路由單片機、土壤濕度傳感器、繼電器、液晶屏、二極管、三極管、水泵、電源等組成。自動把握澆花系統原理圖如圖2-12－1自動把握澆花系統原理圖主要模塊本系統承受的是ＭＳP430Ｇ２553FC3ｃmCＤ16０2號；把握局部承受繼電器電路,把握水泵的澆水工作。MSＰ4３0G2５53本設計承受MSP430G２５53單片機作為核心部件。ＭSP430G２５53*低電壓(1.8V-3.6V)超低功耗--運行模式:２３0uＡ(1MHz2.２V--待機模式：0.5ｕA--關閉模式(ＲAM)：0.1ｕA*０．5k-１６kB系統內可編程(ＩSP)Ｆｌash使用中斷懇求將CPU從低功耗模式下喚醒時間：6us快速的指令執行時間。MSP430G2５5316〔RISC)架構，指令周期為62.５ns。具有靈敏的時鐘設計。具有四種校準頻率并高達１６MＨz的內部頻率。內部超低功耗低頻〔LＦ) 振蕩器。３2kＨz晶振。外部數字時鐘源。兩個１6位Ｔiｍｅr_A,分別具有三個捕獲/比較存放器多達２４個支持觸摸感測的I／Ｏ引腳通用串行通信接口〔USＣＩ)。UART,IrＤＡ編碼器和解碼器，同步SＰI，Ｉ２C。用于模擬信號比較功能或者斜率模數轉換的片載比較器。1０200－kｓpｓ模數(A/Ｄ)轉換器,帶有內部基準。其A/D轉換器具有采樣保持和自動掃描的特點。串行板上編程，無需外部編程電壓,利用安全熔絲實現可編程代碼保護。具有兩線制接口的片上仿真規律電路。便利的調試功能。２．2.MＳＰ４30G2５５３的時鐘設置和模數〔A／D〕轉換模塊１.時鐘設置MＳP430G２５53單片機中有四種校準頻率并高達１6MHz的內部頻率,分別是內部超低功耗低頻(LF〕振蕩器,32kＨｚ晶振，外部數字時鐘源。本系統選擇數字把握振蕩器〔ＤＣＯ)，設置ＤOC８MHz,即ＢＣＳCTL1=ＣALBＣ1_8MHZ;DCOＣＴＬ=CＡLDCＯ_８ＭHＺ;模數〔A/D)轉換模塊MSP430G5５53AD1062Vreｆ8快200Ks／s,具有中斷力氣。它有四種工作模式：單通道單次轉換模式、單通道屢次轉換模式、序列通道單次轉換模式、序列通道屢次轉換模式。A/DＡDC10采樣和轉換所需要的各種時鐘信號有AＤＣ10CＬKSAMＰＣＯN采樣及轉換信號、SHTSHSDＣ12SSＥＬ選擇的內核時鐘源及AＤC1２DＩVＡDＣ10各部件才能協調工作!ADC１０是一個1０位的模數轉換器，具有采樣和保持功能的的10位轉換器內核，在這個內核中有兩個可編程的參考電壓〔ＶR+和ＶＲ-)定義轉換的最大值和最小值。當輸入模擬電壓等于或高于ＶR+時,ＡDC03FFH，當輸入電壓等于或小于VR－時，ADＣ100。輸入模擬電壓的最終結果滿足公式:N

VRVR在經過合理設置后，ＡDC10硬件會自動將轉換結果存放到相應的AＤC1０MＥM存儲存放器中。2．2.2在本設計系統中,土壤濕度傳感器、單片機、繼電器、液晶屏都需要電源供電。因而選用電源電M2９６電源治理芯片供給穩定直流電源。LM2５96-2-2+3.3V5Ｖ,水泵的工作電壓為+6V。圖２-２－2ＬM2５９6２.２.3本系統選用的土壤濕度傳感器為ＦC-28土壤濕度傳感器,其工作原理是:將FＣ-2８探頭插入土壤中充當電阻，與電路中的電阻分壓，將采集到的濕度模擬量通過“一線式總線”串行傳輸到單片機中,由AＤ轉換模塊將所測外部模擬特性參數量化成數字特性參數，經過確定算法處理,將所得土壤濕度值顯示在１6022-２-3土壤濕度檢測電路2.2.4液晶顯示電路設計本設計承受LＣD１６0２液晶顯示模塊，該液晶顯示器畫質高且不會閃耀。1602液晶顯示器都[1:“HeooｒldＬCD1６0222-２-4〔1)2-2-４(２)為工作界面。圖２-2－4LＣD1602圖２-２-4(1)開機界面 圖2－2-4(２)系統工作界面2．2.52-2－51的基極B連接到單片機的P１．2EIN4１48電路；R１與紅色發光二極管組成繼電器狀態指示電路,便于直觀的看到繼電器的工作狀態,即當繼LED［2。圖２-2-５水泵把握電路MSP４30G2５53單片機的P１．2+5V線圈兩端，繼電器常開觸點閉合，也就相當于水泵開關閉合,水泵開頭工作。反之,當P1．２引腳輸停頓工作。本系統水泵承受6V供電小水泵,澆花裝置承受小水管，在盆栽四周挖出一道圍繞植物的小水溝，將小水管放置水溝中，實現均勻澆灌,以防止局部土壤濕度過高,測量不準確。軟件設計本系統軟件設計是基于IAＲ軟件平臺，以ＭＳＰ430G２553本系統軟件設計是基于IAＲ軟件平臺，以ＭＳＰ430G２553單片機軟件編程為主,整個軟件局部主要由系統初始化模塊、時鐘模塊、A／D數據采集模塊、把握信號輸出模塊以及1602液晶屏顯示模塊五局部組成。其中編程文件模板如圖3-１所示。圖３-1編程文件模板當系統上電后單片機內各模塊及外圍模塊進展初始化設置，在程序運行下，土壤濕度傳感器開頭工作，檢測該區域土壤濕度,所測模擬量傳輸到單片機進展AＤ處理,推斷土壤濕度值是否在所設器斷電,水泵不工作,停頓澆花。3開頭開頭繼電器斷電，停頓澆水是系統初始化及啟動界面是否到達閾值濕度否土壤濕度檢測驅動水泵繼電器通電否是否高于閾值濕度是3.2.1初始化程序主要是對系統時鐘和各存放器的初始化設置工作，包括Ｉ＼O口初始化,ＡD轉換及單片機工作模式系統中斷模式設置及LCDLCD１60２顯示程序8ＭＨz,設置Ｐ1.4、P1.5、P1.6Ｐ1.7和顯示程序。ＬCD１602D序如下:調試時，應將液晶屏顯示程序獨立出來調試，關閉其他功能程序,先定義一個一維數組,系統時LCDLＣD當數組不占滿顯示區域時,空余局部有可能消滅亂碼。在此系統中,LCＤ主要功能就是顯示設定的土壤濕度閾值以及實時監測到的土壤濕度值。ADA/DMCU是單片機進入低功耗休眠狀態,并在ＡD本系統AD／/AＤ初始化程序:voidADC_init(vｏｉd){ADC10CTL0&=~EＮＣ;ADＣ10CTL0=AＤC１0ＯN+ＲEF２_5V＋ＡDＣ10SHT_0+AＤC10IE;//2．5ＶADC10ＣTL１＝ADC1０SSEL1＋INCH_0＋ＳRＥF_0;//ＡDＣ10P1.０采樣通道ＡＤC10CＴL０|=ENC;｝／/啟動AＤ函數：voidADＣ_Stａrt(vｏid){ADＣ1０CTL0|=ＥNC;ADC1０CＴL０|=ADC10SC;}把握程序繼電器僅需單片機中P1．2引腳把握，P１.2為高電尋常，三極管導通,繼電器線圈兩端形成電勢差,繼電器常開觸點閉合;當P1繼電器常開觸點斷開。3.2.5延時程序主程序中延時是為了等待設備預備就緒,防止數據傳輸紊亂。設計總結參考文獻[1］周正，卜麗,陳明．基于單片機的LCD１62(J．信息與電腦,２01,5:4〔J).長春大學學報,2０１２年,２25[３]許春冬，張濤，唐輝．基于無線傳感器網絡的無線測控系統的爭論設計〔J〕.福建電腦，2023[４］席本強，