基本信息
- 項目名稱：
- 基于單片機控制的家庭自動澆花機的設計與實現(xiàn)
- 小類：
- 信息技術(shù)
- 大類：
- 科技發(fā)明制作B類
- 簡介：
- 單片機控制的家庭自動澆花機可以通過檢測土壤和外界環(huán)境的溫度和濕度，再根據(jù)花卉設定的適宜的溫濕度值，進而判斷是否需要進行澆水或者報警。同時本設計帶有鍵盤和顯示設計，可以由用戶輸入花卉適宜生長條件，并實時顯示當前溫濕度值。從而可以根據(jù)土壤濕度與溫度情況來實時的對花卉進行澆灌。
- 詳細介紹：
- 通過實驗設計了一套自動澆花機系統(tǒng)，自動澆花機是基于單片機原理，運用溫度、濕度傳感器進行采集數(shù)據(jù)，通過單片機的處理，進行判斷外界溫度是否超過用戶所設定的上下限值，如果超過則控制蜂鳴器報警或水泵噴水，從而達到自動澆花的目的。 本次設計主要完成了以下功能： 1. 用DS18B20、HS1101檢測溫濕度； 2. 用數(shù)碼管顯示器顯示溫濕度檢測值； 3. 通過按鍵設置溫濕度上下限； 4. 用單片機處理數(shù)據(jù)，進而執(zhí)行澆花或報警操作。 根據(jù)系統(tǒng)具體指標要求，可對每一個部分進行分析設計。整個控制系統(tǒng)可分為硬件電路設計和軟件程序設計兩部分。 硬件劃分為主控、濕度檢測、溫度檢測、鍵盤輸入、澆花、報警、顯示七大模塊。主控模塊：主要負責數(shù)據(jù)的處理，選用AT89S52型單片機；溫度檢測與濕度檢測模塊分別選用DS18B20和HS1101；鍵盤模塊負責溫濕度上下限的設置；顯示模塊的工作是顯示當前溫濕度并在設置上下限時顯示設定值；澆花與報警模塊是系統(tǒng)的執(zhí)行動作。 軟件結(jié)構(gòu)與硬件配置相適應，采用模塊化結(jié)構(gòu)，它主要由主程序、溫度采集子程序、濕度采集子程序、顯示子程序、鍵盤子程序、執(zhí)行子程序及定時中斷服務程序等組成。 本系統(tǒng)靈活性、交互性較強，可在線根據(jù)需要隨時設置溫濕度上下限值；系統(tǒng)設計開發(fā)過程中充分運用了軟硬件協(xié)同設計的思想，各部分采用模塊化設計。實驗證明，該裝置運行可靠，測量誤差小，具有很好的應用效果，因此，可以廣泛應用于家庭中的花卉澆灌場合。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標
- 設計發(fā)明目的：時下許多上班族都在居室、陽臺或庭院中種植花草以點綴生活?？沙Ｒ蚬ぷ鞣泵覍彝洕菜?，家中的花卉經(jīng)常會因為得不到及時的澆灌而枯萎?；谶@一點，我們就設計了一種能自動澆花的裝置——單片機控制的家庭自動澆花機。 基本思路：通過檢測土壤和外界環(huán)境的溫度和濕度，再根據(jù)花卉設定的適宜的溫濕度值，進而判斷是否需要進行澆水或者報警。同時本設計帶有鍵盤和顯示設計，可以由用戶輸入花卉適宜生長條件，并實時顯示當前溫濕度值。從而可以根據(jù)土壤濕度與溫度情況來實時的對花卉進行澆灌。 創(chuàng)新點：本項目本系統(tǒng)靈活性、交互性較強，可在線根據(jù)需要隨時設置溫濕度上下限值；系統(tǒng)設計開發(fā)過程中充分運用了軟硬件協(xié)同設計的思想，自動控制，準確度較高。 技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標：硬件電路的搭建與調(diào)試，以及各個設備的選取。
科學性、先進性
- 科學性：本作品滲透了單片機控制的家庭自動澆花機的硬件接口和軟件設計的基本思想。包括溫濕度檢測電路的搭建與調(diào)試；溫濕度控制范圍與調(diào)節(jié)；鍵盤控制等。另外，經(jīng)過開題期間的文獻查閱和實際情況調(diào)研，了解到影響花卉生長最基本的條件就是溫度、濕度、光照、土壤等環(huán)境條件及植物生長量、植物營養(yǎng)狀況等生物條件。 先進性：顯而易見，計算機技術(shù)在居家園藝市場的應用是一個較為新穎的課題，它是在社會主義市場經(jīng)濟大力發(fā)展的今天應運而生的。輕工業(yè)的飛速發(fā)展讓我們看到了計算機應用的前景之寬廣，基于市場的需求將推動產(chǎn)業(yè)的發(fā)展的事實，在當今時代，計算機科學與技術(shù)完全可以向除工業(yè)、軍事、國防等以外更為寬廣的領(lǐng)域發(fā)展。我組成員深刻的認識到這一現(xiàn)象改變，順應專業(yè)發(fā)展的導向，將單片機與傳感器等技術(shù)與經(jīng)濟市場需求的前景相結(jié)合，切入點新穎，思維廣闊，創(chuàng)意性強，為進一步拓展理工科學生的科技創(chuàng)新領(lǐng)域起著引領(lǐng)作用。
獲獎情況及鑒定結(jié)果
- 2010年4月，在哈爾濱工業(yè)大學舉辦的“哈爾濱工業(yè)大學軟件設計大賽”中獲得“一等獎”； 2010年9月，在哈爾濱工業(yè)大學舉辦的“哈爾濱工業(yè)大學科技創(chuàng)新競賽”中獲得“一等獎”； 2010年4月，在哈爾濱工業(yè)大學舉辦的“哈爾濱工業(yè)大學祖光杯大賽”中獲得“二等獎”。
作品所處階段
- 實驗室階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 無
作品可展示的形式
- 實物、產(chǎn)品、圖紙、現(xiàn)場演示
使用說明,技術(shù)特點和優(yōu)勢,適應范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場分析,經(jīng)濟效益預測
- 使用說明：用戶操作簡單，只需通過鍵盤輸入溫濕度適宜值以及在水箱加水后即不需要人工操作。 技術(shù)特點和優(yōu)勢：本項目本系統(tǒng)靈活性、交互性較強，可在線根據(jù)需要隨時設置溫濕度上下限值；系統(tǒng)設計開發(fā)過程中充分運用了軟硬件協(xié)同設計的思想。不僅具有技術(shù)前景，該產(chǎn)品還具有實用價值。 推廣前景：由于產(chǎn)品的需求量較大，并且生產(chǎn)產(chǎn)品所需的成本較低，所以易于推廣銷售，經(jīng)濟效益較客觀。另外，可以通過適當?shù)母倪M，進行多點檢測，多點噴霧，則可以適用于蔬菜大棚等商業(yè)領(lǐng)域。
同類課題研究水平概述
- 無
