**单片机设计介绍， 基于单片机智能浇花系统仿真设计

文章目录

• 一 概要
• 二、功能设计
• • 设计思路
• 三、 软件设计
• • 原理图
• 五、 程序
• 六、 文章目录

一 概要

  基于单片机的智能浇花系统可以实现自动化浇水、测土湿度和温度等功能，以下是一个基本的仿真设计步骤：

1. 硬件设计：

   • 选型单片机（如STC89C52等）和传感器模块（如土壤湿度和温度传感器等）。
   • 配置软件开发环境，如Keil等。
   • 搭建电路板，按照电路图连接单片机和传感器，并添加相应的外设元件，如水泵和LCD显示屏等。

2. 软件设计：

   • 编写单片机的C程序，初始化各个硬件模块，如ADC模块采样、LCD显示屏显示等。
   • 设计浇水控制算法，根据土壤湿度的实时变化控制水泵开关，并调节浇水的间隔时间和浇水量。
   • 添加传感器采样和数据处理模块，实时检测和处理土壤湿度和温度的值，并根据预设条件进行报警或操作控制。
     -经测试算法，对程序进行仿真设计

3. 仿真测试：

   • 在仿真软件中进行电路设计和程序调试，模拟实际工作环境和操作过程进行测试，确认硬件设计和程序逻辑的正确性。
   • 通过仿真检测硬件和软件的问题，如电路元件选型是否合适、程序逻辑是否完整等，并进行优化和改进。

需要注意的是，以上是一个基本的设计框架，具体的细节和功能可以根据实际需求进行扩展和调整。另外，在单片机的设计和仿真过程中，需要注意以下几点：

• 硬件设计需要考虑稳定性和可靠性，包括选择合适的电路元件和接口方案等。
• 软件设计需要考虑程序的安全性和稳定性，包括异常处理和错误调试等。
• 在仿真测试中，需要模拟真实环境和场景，保证仿真结果与实际情况尽量接近。

二、功能设计

基于单片机智能浇花系统仿真设计，通过设定湿度的上限来控制是否浇花，设置界面的湿度下限屏蔽了，温度测量的接口预留，可以设定温度范围，并超过范围LED显示。

设计思路

设计思路
文献研究法：搜集整理相关单片机系统相关研究资料，认真阅读文献，为研究做准备；

调查研究法：通过调查、分析、具体试用等方法，发现单片机系统的现状、存在问题和解决办法；

比较分析法：比较不同系统的具体原理，以及同一类传感器性能的区别，分析系统的研究现状与发展前景；

软硬件设计法：通过软硬件设计实现具体硬件实物，最后测试各项功能是否满足要求。

三、 软件设计

本系统原理图设计采用Altium Designer19，具体如图。在本科单片机设计中，设计电路使用的软件一般是Altium Designer或proteus，由于Altium Designer功能强大，可以设计硬件电路的原理图、PCB图，且界面简单，易操作，上手快。Altium Designer19是一款专业的整的端到端电子印刷电路板设计环境，用于电子印刷电路板设计。它结合了原理图设计、PCB设计、多种管理及仿真技术，能够很好的满足本次设计需求。

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仿真实现
本设计利用protues8.7软件实现仿真设计，具体如图。

Protues也是在单片机仿真设计中常用的设计软件之一，通过设计出硬件电路图，及写入驱动程序，就能在不实现硬件的情况进行电路调试。另外，protues还能实现PCB的设计，在仿真中也可以与KEIL实现联调，便于程序的调试，且支持多种平台，使用简单便捷。
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原理图

五、 程序

本设计利用KEIL5软件实现程序设计，具体如图。作为本科期间学习的第一门编程语言，C语言是我们最熟悉的编程语言之一。当然，由于其功能强大，C语言是当前世界上使用最广泛、最受欢迎的编程语言。在单片机设计中，C语言已经逐步完全取代汇编语言，因为相比于汇编语言，C语言编译与运行、调试十分方便，且可移植性高，可读性好，便于烧录与写入硬件系统，因此C语言被广泛应用在单片机设计中。keil软件由于其兼容单片机的设计，能够实现快速调试，并生成烧录文件，被广泛应用于C语言的编写和单片机的设计。

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六、 文章目录

目 录

摘 要 I
Abstract II
引 言 1
1 控制系统设计 2
1.1 主控系统方案设计 2
1.2 传感器方案设计 3
1.3 系统工作原理 5
2 硬件设计 6
2.1 主电路 6
2.1.1 单片机的选择 6
2.2 驱动电路 8
2.2.1 比较器的介绍 8
2.3放大电路 8
2.4最小系统 11
3 软件设计 13
3.1编程语言的选择 13
4 系统调试 16
4.1 系统硬件调试 16
4.2 系统软件调试 16
结 论 17
参考文献 18
附录1 总体原理图设计 20
附录2 源程序清单 21
致 谢 25