51单片机实践-自动浇花

0.序

​ 自学了51单片机之后，通过这个小项目实践一下，在这个过程中，又初步学习和使用了Altium designer和proteus。

1.概述

​ 运用土壤湿度传感器进行数据的收集，然后通过按键调整上下限，再通过单片机对收集数据的分析及处理，进而判断外界土壤湿度值，假如土壤湿度低于设置的下限，单片机控制水泵浇水同时蜂鸣器发出通知，当土壤湿度达到上限就停止浇水，从而达到自动浇花的目的。

​ 硬件有单片机主控、显示、土壤湿度的检测、按键输入、水泵浇灌、蜂鸣器六大模块。主控模块AT89C51单片机负责对数据的分析及处理；YL-69作为湿度检测模块；湿度的上下限是通过按键模块输入；显示模块是显示土壤湿度检测器检测出来的湿度数值及其上限数值；水泵和蜂鸣器是用来执行系统命令。

2.硬件电路

​ Altium designer，软件学习教程https://www.bilibili.com/video/BV1wr4y1n7ZY/?spm_id_from=333.337.search-card.all.click&vd_source=dda96f1fea8a1f6735461fb49a7556eb

3.代码

#include <reg51.H> 
#include "intrins.h"
#define uint unsigned int
#define uchar unsigned char
#define ulong unsigned long
#define     LCDIO      P0	 //液晶屏数据口
//ADC0832的引脚
sbit ADCLK =P1^1;  //ADC0832 clock signal
sbit ADDIO =P1^3;  //ADC0832 k in
sbit ADCS =P1^4;  //ADC0832 chip seclect

sbit rs =P1^0;  //定义1602 RS
sbit lcden =P1^2; //定义1602 EN
sbit key1 =P3^0;    //设定
sbit key2 =P3^1;    //加
sbit key3 =P3^2;    //减
sbit motor =P3^7;   //继电器接口
sbit speak =P1^5;	//蜂鸣器接口
uchar key;         //设定指针
uint RH=400,RL=200;//水位上下限
float temp_f;
ulong temp;
uchar v;
uchar count,s1num;
uchar code table[]= " moisture:          ";
uchar code table1[]="RH:  %              ";
uchar getdata; //获取ADC转换回来的值
/*********************************************/
void delay(uint z)		  //延时
{
	uint x,y;
	for(x=z;x>0;x--)
		for(y=110;y>0;y--);
}
/**********************************************/
void write_com(uchar com)
{
	rs=0;
//	rd=0;
	lcden=0;
	P0=com;
	delay(5);
	lcden=1;
	delay(5);
	lcden=0;	
}
/*********************************************/
void write_date(uchar date)
{
	rs=1;
//	rd=0;
	lcden=0;
	P0=date;
	delay(5);
	lcden=1;
	delay(5);
	lcden=0;	
}

void lcdinit()
{
	lcden=0;
	write_com(0x38);
	write_com(0x0c);
	write_com(0x06);
	write_com(0x01);
}
/***********************************************/
void init()
{
	uchar num;
	
 	for(num=0;num<15;num++)
 		{
 			write_date(table[num]);
 			delay(5);
 		}
 	write_com(0x80+0x40);
 	for(num=0;num<15;num++)
		{
 			write_date(table1[num]);
 			delay(5);
 		}
	}
/***********************************************/
uchar Adc0832()     //AD转换，返回结果
{
    uchar i;
    uchar dat =0;

    ADCLK =0;
    ADDIO =1;
    ADCS =0;                  //拉低CS端
    ADCLK =1;                 
    ADCLK =0;                 //拉低CLK端,形成下降沿1

    ADDIO =1;//指定转换通道是CH1还是CH2，指定值位与0x1，取最后一位的值
    ADCLK =1;    
    ADCLK =0;                 //拉低CLK端,形成下降沿2

    ADDIO =0;//指定值右移一位，再取最后一位的值
    ADCLK =1;
    ADCLK =0;                //拉低CLK端,形成下降沿3


    ADDIO =1;                
	for(i=0;i<8;i++)
    {
        ADCLK =1;
        ADCLK =0;           //形成一次时钟脉冲
        if(ADDIO) 
		   dat|= 0x80>>i;  //收数据
    }


    ADCS =1;                //拉低CS端
    ADCLK =1;
    ADDIO =1;               //拉高数据端,回到初始状态
    return(dat);           //return dat
}
/***********************************************/
void displayRH()			//下限显示
 {write_com(0xc0+3);
 write_date(RH/100%10+0x30);//上限百位
 write_date(RH/10%10+0x30);//上限十位
 //write_date('.');
 //write_date(RH%10+0x30);
 }
void displayRL()	  //下限显示
 {
  write_com(0xca);
  write_date('R');
  write_date('L');
  write_date(':');
  write_date(RL/100%10+0x30);//下限百位
  write_date(RL/10%10+0x30);//下限十位
  write_date('%');
}
/***********************************************/
void keyscan()		 //按键处理
{
    bit kk1 =0,kk2 =0;
    if(key1==0)
    {
        delay(30);
        while(key1==0);
        if(key>=2)
        {
             key=0;
        }
        else
        {
             key++;
        }
        switch(key)
        {
             speak=1;kk2=motor;motor=1;
             case 1:
             {
                 write_com(0x0f);
                 write_com(0xce); //光标闪烁
	             while(key1!=0)	 //等待按键松开
	             {
                         if(key2==0)		//key2按键下
                         {
                             delay(30);		//按键延时消抖
                             if(key2==0)		//确定key2按下
                             {
                             while(key2==0); //等待松开
	                         if(RL>=998)
	                         {
                                 RL=999;		//RL下限最大设置为99
	                         }
	                         else
	                         {
                                 RL+=10;		//RL加1
	                         }	
                         }
                         displayRL();		//调用RL下限显示函数
                         write_com(0xce);
                 }   
                 if(key3==0)		//key3按下
                       {
                           delay(30);		//按键延时消抖
                           if(key3==0)		//确定key3按下
                           {
                               while(key3==0);	 //等待key3按键松开
	                           if(RL<=1)		 //RL最小设置为1
	                           {
                                   RL=0;
	                           }
	                           else
	                           {
                                   RL-=10;		 //RL下限减1
	                           }
                           }
                           displayRL();		//调用RL下限显示函数
                           write_com(0xce);
                      }
                  }
                  while(key1==0);	
	          }
	          case 2:
              {
                 write_com(0x0f);
                 write_com(0xc4);  //RH设置数据，光标闪烁
                 while(key1==1)
                 {
                     if(key2==0)	   //key2按下
                     {
                         delay(30);	   //按键延时消抖
                         if(key2==0)	   //确定key2按下
                         {
                             while(key2==0);	//等待松开
	                         if(RH>=998)		//RH最大设置为99
	                         {
                                 RH=999;
	                         }
	                         else
	                         {
                                 RH+=10;		//RH加1
	                         }
                         }
                         displayRH();		//RH上限显示函数
                         write_com(0xc4);
                     }
                     if(key3==0)	  //key3按下
                     {
                         delay(30);	  //按键延时消抖
                         if(key3==0)	  //确定按下
                         {
                             while(key3==0);//等待松开
	                         if(RH<=1)	   //RH最小设置为1
	                         {
                                 RH=0;
	                         }
	                         else
	                         {
                                 RH-=10;		//RH减1
	                         }

                         }
                         displayRH();		//调用RH显示函数
                         write_com(0xc4);
                     }
                 }
                 while(key1==0);
              }
	          case 0:
              {
                 write_com(0x0c);
			     motor=kk2;
                 break;
              }
         }
    }
}
/**************************************************/
void Conut(void)	  //土壤检测数据转换
{	  
      v=Adc0832();
	  temp=v;
      temp_f=temp*9.90/2.55;
      temp=temp_f;
	  temp=1000-temp;	 
	  write_com(0x80+10);
	  write_date(temp/100%10+0x30);//千位
	  write_date(temp/10%10+0x30);//百位
	  write_date('.');
	  write_date(temp%10+0x30);
	  write_date('%');//显示符号位
	
	 }
/********************************************************/
void main(void)
{
	lcdinit();
	init();
	displayRH();   //显示上限
	displayRL();   //显示下限
	delay(50); 	//启动等待，等LCD讲入工作状态
	delay(50); 	//延时片刻(可不要)
	delay(50); 			//延时
	delay(50);
	Conut();	   //显示函数
	delay(150); 	
	while(1)
	{ 	
	     Conut();	//显示当前湿度
		 keyscan();
		 if(temp>RH)  //如果湿度大于上限停止浇水
		 {
             motor=1;	  //关闭继电器
		 }
		 else if(temp<RL) //如果湿度小于RL下限启动浇水
		 {
             motor=0;		 //启动继电器
		 }
		 if(temp<RL)   	//小于下限启动报警并浇水
		 {
             speak=0;				//启动报警
		     delay(150); 			//延时
		     speak=1;
		 }
		 keyscan();		 //按键检测
		 delay(150); 			//延时50MS
	}
}

4.仿真

​ proteus，软件学习教程https://www.bilibili.com/video/BV1Zh41117hg/?spm_id_from=333.337.search-card.all.click&vd_source=dda96f1fea8a1f6735461fb49a7556eb