基于51单片机的自动化养花装置

摘要：随着大多数人的生活节奏加快，养花渐渐成为了我们生活中的一个问题。人们常常因为工作和学习的繁忙，而忘记了给植物浇水，造成植物因缺水而枯死。使不少爱花的人不敢养花。在此背景下，我们利用电子技术设计出一款成本低廉，方便小巧的自动化养花装置，它能根据土壤湿度自行判断，并控制水泵适量抽水，实现了即使在没有人监管的情况下，也能保证土壤的正常湿度。

一．硬件电路设计方案

1.单片机

考虑到要在没人管理的情况下对土壤湿度进行检测，需要实时处理数据。而如今单片机技术在不断得发展，在各种各样的电子电路中几乎都能见到它的身影。因此在此设计中，我们也觉得用单片机来完成对数据的实时处理。如今市面上的单片机种类繁多，性能也各不相同。考虑到此次的设计并不是太复杂，而且需要成本的低廉，尽量让电路工作稳定。因此我们选择了性价比比较高的51单片机。

2.传感器选择

此装置要求对土壤湿度进行检测，因此我们选择的如下的模块。其大致的工作原理是根据土壤湿度的不同，两个电极板之间的电阻就不相同，也会导致两个电极板之间的电压不相同，传感器上的电位器可以调节内部基准电压。极板间的电压和基准电压通过电压比较器的比较，就可知道湿度是否低于预定的阀值。若超过，则输出低电平，若未超过，则输出高电平。单片机可对电平进行判断，进而做下一步的控制

原理概述：

传感器将湿度数据传回给单片机，通过判断电平的高低，决定是否启动电动机抽水。并且在1602液晶上显示电动机的工作状况。设有复位按键，以便在单片机执行程序出故障后及时复位。同时还有一个手动控制电动机的按键，在电路故障的时候，也可手动启动电动机。1602液晶的背光线路用跳线帽连接，在不需要背光的情况下可以取下跳线帽，达到节能的目的。电位器P1用来调节液晶对比度，使其显示更加清楚。由于51单片机无法直接驱动继电器，在这里设置8550三极管来增强输出电流以达到驱动继电器的目的。1N4148二极管起保护作用，防止三极管被击穿。

4.PCB设计

为了缩小电路的体积和增强其实用性，我们用altium软件简单对PCB进行了设计，设计图如下（注：电源开关由于没事先了解其结构，那部分设计存在bug）

如下图是制作成果

初期样品

用PCB改良过的，自己蚀刻的板子

图片：6%MJU3XM$76MEE2V6~Q4X`7.png