基于單片機的智能灌溉機器人系統(tǒng)設計(仿真圖、源代碼、講解視頻、論文)
本文設計了一個智能灌溉機器人,該機器人以AT89S52單片機為控制核心,采用模塊化的設計方案,由溫濕度采集模塊、時鐘模塊、步進電機控制模塊、鍵盤模塊和液晶顯示模塊組成。
溫濕度采集模塊以DHT11溫濕度傳感器為核心,步進電機控制電路模塊采用了達林頓驅動芯片ULN2003,時鐘模塊為DS1302,顯示電路模塊主要由LCD12864構成。
該機器人能自動對土壤的溫濕度進行檢測,把采集到的溫濕度和當前時間顯示在LCD12864上,當實際濕度低于警戒值時單片機自動啟動步進電機進行灌溉,同時支持手動進行灌溉。
關鍵詞:智能灌溉機器人;AT89S52;DHT11溫濕度傳感器;ULN2003達林頓驅動
本文以AT89S52單片機為主要硬件模塊,通過軟件編程實現對土壤溫度、濕度進行檢測,當所測的實際濕度低于警戒值時,將觸發(fā)灌溉控制器裝置,進行自動灌溉,機器人還可以實現手動控制灌溉方式,自動灌溉,采集的溫濕度實時顯示在LCD12864液晶屏上,同時加入時鐘顯示模塊,實現時間實時顯示,從而也體現了多用途、人性化的現代智能化機器人設計要求。
根據本設計的功能要求,現確定此方案:以AT89S52單片機為控制電路的核心,采用模塊化的設計方案。
本設計總分為五大模塊:溫濕度采集電路模塊、時鐘模塊、鍵盤電路模塊和液晶顯示電路模塊、步進電機控制電路模塊。
其中溫濕度采集模塊核心器件為數字式溫濕度傳感器DHT11,時鐘模塊使用DS1302時鐘芯片,顯示電路以液晶顯示器LCD 12864為核心構成,步進電機控制電路以達林頓驅動芯片ULN2003為核心,再配合鍵盤電路實現對土壤濕度進行檢測。
在本系統(tǒng)中,濕度灌溉分兩種控制方式:自動控制方式和手動控制方式,用戶可在兩種方式之間自由選擇。
在自動控制方式下,利用濕度采集模塊檢測到的溫濕度已校準數字信號數據進行綜合處理,再傳送給單片機。單片機將接收到的數據和單片機內存的數據進行比較,若收到的數據低于設定的數值,則步進電機控制電路模塊啟動步進電機進行灌溉。
若收到的數據不低于設定的數值,則不啟動步進電機進行灌溉。同時單片機將采集到的數據和系統(tǒng)的灌溉狀況在現實模塊的顯示屏上顯示出來。灌溉進行一定的濕度滿足最低標準后自動停止。
用戶可通過灌溉方式切換鍵切換到手動控制方式。通過手動控制按鍵,實現手動開啟灌溉和手動關閉灌溉。
綜上所述,本系統(tǒng)不但具有非常友好的人機交互界面,而且具有良好的實時控制功能,能及時響應用戶請求。同時系統(tǒng)配合實時時鐘,在液晶屏上可以實時看到當前時間等信息。系統(tǒng)支持的灌溉方式靈活多樣,用戶可根據實際情況進行模式選擇。系統(tǒng)結構簡潔,各類功能易于實現,大大提高了系統(tǒng)的可靠性和實用性。
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