基于AT89S52單片機(jī)的花卉自動澆灌系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

系統(tǒng)的溫度傳感器采用DS18B20單線數(shù)字式溫度傳感器。該溫度傳感器，適用電壓為3～5 V(跟單片機(jī)5 V電源供電可以適用同一電源)，可測溫度范圍為-55～125℃(完全可以滿足本系統(tǒng))，而且它只需單總線進(jìn)行信息交互，即只需占用單片機(jī)的一個(gè)I／O口，而且基本不需要外部原件。
2．1．2 溫度顯示電路
溫度顯示電路原理圖如圖4所示。

系統(tǒng)采用2位共陽數(shù)碼管顯示環(huán)境溫度，使用2個(gè)8550三極管通過單片機(jī)I／O P2．2和P2．3進(jìn)行數(shù)碼管位選。單片機(jī)上電后，P2．2和P2．3為高電平，當(dāng)P2．2和P2．3變?yōu)榈碗娖?編程進(jìn)行控制)時(shí)，數(shù)碼管選通，單片機(jī)P3口從溫度傳感器DS18B20的寄存器中讀取當(dāng)前溫度的信息，P3口將數(shù)據(jù)信息送到數(shù)碼管，進(jìn)行顯示。
這樣可以很直觀地告訴用戶當(dāng)前環(huán)境的溫度，同時(shí)采用數(shù)碼管而非液晶屏，可以有效控制成本。
2．2 電磁閥、排風(fēng)扇電路
電磁閥和排風(fēng)扇電路原理基本相同，當(dāng)檢測到單片機(jī)相應(yīng)的I／O口輸出低電平時(shí)(由于單片機(jī)上電時(shí)I／O口都是高電平，所以采用低電平為有效信號)，通過三極管使驅(qū)動電路導(dǎo)通，從而驅(qū)動電磁閥或者排風(fēng)扇工作。當(dāng)單片機(jī)I／O口恢復(fù)高電平時(shí)，驅(qū)動電路斷開，從而使電磁閥或者排風(fēng)扇停止工作。
I／O口的高低電平變化，通過采集傳感器的信息，通過單片機(jī)編程進(jìn)行控制。更具體說明會在軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)中進(jìn)行介紹。
電磁閥控制電路主要由NPN共集一共射復(fù)合管及光電耦合器組成，當(dāng)單片機(jī)P2．4給出高電平，復(fù)合管導(dǎo)通，繼電器接通，將開關(guān)吸合，電磁閥接通開始放水。電磁閥控制電路如圖5所示。

本電路通過單片機(jī)的P2．6口控制電磁閥通斷，當(dāng)P2．6為低電平時(shí)，通過光電耦合器TP521-1使3／4管腳之間導(dǎo)通。由于電磁閥工作電壓是12 V，而且工作時(shí)電流較大，采用8050和TIP41兩個(gè)NPN三極管進(jìn)行驅(qū)動。此時(shí)電磁閥正常工作，給花草進(jìn)行澆灌。當(dāng)P2．6口變?yōu)楦唠娖綍r(shí)，光電耦合器3，4腳之間斷開，電磁閥停止工作，不再灌水。