基本信息
- 项目名称：
- 基于单片机控制的家庭自动浇花机的设计与实现
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 信息技术
- 大类：
- 科技发明制作B类
- 简介：
- 单片机控制的家庭自动浇花机可以通过检测土壤和外界环境的温度和湿度，再根据花卉设定的适宜的温湿度值，进而判断是否需要进行浇水或者报警。同时本设计带有键盘和显示设计，可以由用户输入花卉适宜生长条件，并实时显示当前温湿度值。从而可以根据土壤湿度与温度情况来实时的对花卉进行浇灌。
- 详细介绍：
- 通过实验设计了一套自动浇花机系统，自动浇花机是基于单片机原理，运用温度、湿度传感器进行采集数据，通过单片机的处理，进行判断外界温度是否超过用户所设定的上下限值，如果超过则控制蜂鸣器报警或水泵喷水，从而达到自动浇花的目的。 本次设计主要完成了以下功能： 1. 用DS18B20、HS1101检测温湿度； 2. 用数码管显示器显示温湿度检测值； 3. 通过按键设置温湿度上下限； 4. 用单片机处理数据，进而执行浇花或报警操作。 根据系统具体指标要求，可对每一个部分进行分析设计。整个控制系统可分为硬件电路设计和软件程序设计两部分。 硬件划分为主控、湿度检测、温度检测、键盘输入、浇花、报警、显示七大模块。主控模块：主要负责数据的处理，选用AT89S52型单片机；温度检测与湿度检测模块分别选用DS18B20和HS1101；键盘模块负责温湿度上下限的设置；显示模块的工作是显示当前温湿度并在设置上下限时显示设定值；浇花与报警模块是系统的执行动作。 软件结构与硬件配置相适应，采用模块化结构，它主要由主程序、温度采集子程序、湿度采集子程序、显示子程序、键盘子程序、执行子程序及定时中断服务程序等组成。 本系统灵活性、交互性较强，可在线根据需要随时设置温湿度上下限值；系统设计开发过程中充分运用了软硬件协同设计的思想，各部分采用模块化设计。实验证明，该装置运行可靠，测量误差小，具有很好的应用效果，因此，可以广泛应用于家庭中的花卉浇灌场合。
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作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 设计发明目的：时下许多上班族都在居室、阳台或庭院中种植花草以点缀生活。可常因工作繁忙屡屡忘记浇水，家中的花卉经常会因为得不到及时的浇灌而枯萎。基于这一点，我们就设计了一种能自动浇花的装置——单片机控制的家庭自动浇花机。 基本思路：通过检测土壤和外界环境的温度和湿度，再根据花卉设定的适宜的温湿度值，进而判断是否需要进行浇水或者报警。同时本设计带有键盘和显示设计，可以由用户输入花卉适宜生长条件，并实时显示当前温湿度值。从而可以根据土壤湿度与温度情况来实时的对花卉进行浇灌。 创新点：本项目本系统灵活性、交互性较强，可在线根据需要随时设置温湿度上下限值；系统设计开发过程中充分运用了软硬件协同设计的思想，自动控制，准确度较高。 技术关键和主要技术指标：硬件电路的搭建与调试，以及各个设备的选取。
科学性、先进性
- 科学性：本作品渗透了单片机控制的家庭自动浇花机的硬件接口和软件设计的基本思想。包括温湿度检测电路的搭建与调试；温湿度控制范围与调节；键盘控制等。另外，经过开题期间的文献查阅和实际情况调研，了解到影响花卉生长最基本的条件就是温度、湿度、光照、土壤等环境条件及植物生长量、植物营养状况等生物条件。 先进性：显而易见，计算机技术在居家园艺市场的应用是一个较为新颖的课题，它是在社会主义市场经济大力发展的今天应运而生的。轻工业的飞速发展让我们看到了计算机应用的前景之宽广，基于市场的需求将推动产业的发展的事实，在当今时代，计算机科学与技术完全可以向除工业、军事、国防等以外更为宽广的领域发展。我组成员深刻的认识到这一现象改变，顺应专业发展的导向，将单片机与传感器等技术与经济市场需求的前景相结合，切入点新颖，思维广阔，创意性强，为进一步拓展理工科学生的科技创新领域起着引领作用。
获奖情况及鉴定结果
- 2010年4月，在哈尔滨工业大学举办的“哈尔滨工业大学软件设计大赛”中获得“一等奖”； 2010年9月，在哈尔滨工业大学举办的“哈尔滨工业大学科技创新竞赛”中获得“一等奖”； 2010年4月，在哈尔滨工业大学举办的“哈尔滨工业大学祖光杯大赛”中获得“二等奖”。
作品所处阶段
- 实验室阶段
技术转让方式
- 无
作品可展示的形式
- 实物、产品、图纸、现场演示
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 使用说明：用户操作简单，只需通过键盘输入温湿度适宜值以及在水箱加水后即不需要人工操作。 技术特点和优势：本项目本系统灵活性、交互性较强，可在线根据需要随时设置温湿度上下限值；系统设计开发过程中充分运用了软硬件协同设计的思想。不仅具有技术前景，该产品还具有实用价值。 推广前景：由于产品的需求量较大，并且生产产品所需的成本较低，所以易于推广销售，经济效益较客观。另外，可以通过适当的改进，进行多点检测，多点喷雾，则可以适用于蔬菜大棚等商业领域。
同类课题研究水平概述
- 无
