這款由MCS-51系列單片機(jī)組成的定時(shí)澆水裝置能夠定時(shí)的給花草澆水，解決你出門(mén)的后顧之憂,。
一,、電路擬完成的功能
對(duì)于電路的基本要求是完成每日定時(shí)澆水,，考慮到不同的環(huán)境溫度和不同的花草種類(lèi)。澆水的量要可以修改,，控制的方法可以通過(guò)控制澆水的時(shí)間來(lái)控制,，也可以控制定時(shí)時(shí)長(zhǎng)達(dá)到澆水量的改變,，初始值定為每24小時(shí)澆水20秒，定時(shí)初始值和澆水時(shí)長(zhǎng)由軟件編程決定,。此外，電路的設(shè)計(jì)還應(yīng)具備以下功能：
(1)能夠在線修改定時(shí)時(shí)長(zhǎng)和澆水時(shí)長(zhǎng),；
(2)定時(shí)和澆水的時(shí)長(zhǎng)要能夠顯示,；
(3)能夠顯示工作狀態(tài)表明電路定時(shí)的開(kāi)始。
二,、電路的組成
1．芯片的選擇
Atmel公司的AT89C51芯片內(nèi)部有4KB可編程Flash存儲(chǔ)器,，芯片的使用資料多，價(jià)格便宜易于購(gòu)買(mǎi),。芯片4KB的存儲(chǔ)器對(duì)于本電路的程序完全夠用,；它具有4個(gè)I／O口，非常方便的利用I／O口完成數(shù)碼管的顯示功能,，同時(shí)還可以大大簡(jiǎn)化編程的難度和降低程序的長(zhǎng)度,；芯片的掉電保護(hù)模式保證掉電后其內(nèi)部RAM的內(nèi)容保持不變，因而電路的芯片選擇采用AT89C51,。
2．電路原理
電路原理圖見(jiàn)下圖,。
顯示電路由兩位數(shù)碼管完成， 分別接于AT89C51的P0口和P1口,，P1口顯示十位,，P0口顯示個(gè)位，AT89C51 I／O口的灌電流可以直接驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管,。因此在顯示電路中無(wú)須加驅(qū)動(dòng)電路,，采用的數(shù)碼管為共陽(yáng)極。定時(shí)時(shí)間顯示單位為小時(shí),，采用倒計(jì)時(shí)方式,，在線修改定時(shí)時(shí)間采用減一的方式，顯示的數(shù)值閃動(dòng)兩次,，最大值設(shè)為24小時(shí),；澆水時(shí)長(zhǎng)的單位為秒，定時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)時(shí)不顯示,，當(dāng)繼電器閉合,，澆水開(kāi)始時(shí)倒計(jì)時(shí)顯示，在線修改澆水時(shí)間也采用減一的方式,，顯示的數(shù)值閃動(dòng)一次,，最大值設(shè)為60秒。
兩只發(fā)光二極管在每秒輪流閃動(dòng)一次,，表明電路的工作正常,。按鍵開(kāi)關(guān)S1為復(fù)位鍵,；開(kāi)關(guān)S2為修改定時(shí)時(shí)長(zhǎng)按鍵；開(kāi)關(guān)S3為修改澆水時(shí)長(zhǎng)按鍵,。
控制澆水的電磁閥采用交流220V型號(hào),；其導(dǎo)通情況由IC的P2.0電平高低決定，當(dāng)P2.0為低電平時(shí)V1和V2截止,，繼電器觸電開(kāi)關(guān)K1斷開(kāi),，電磁閥關(guān)閉，當(dāng)P2.0為高電平時(shí)V1和V2導(dǎo)通,，繼電器觸電開(kāi)關(guān)K1閉合,，電磁閥打開(kāi)出水；控制繼電器采用5V型號(hào)可以簡(jiǎn)化電源電路,。
三,、程序的編寫(xiě)
程序的編寫(xiě)采用查詢(xún)延時(shí)的方式，程序包含有主程序,、顯示子程序和延時(shí)子程序,。下圖是主程序的流程圖：
參考源程序及機(jī)器代碼長(zhǎng)按S2定時(shí)時(shí)長(zhǎng)被減一進(jìn)行修改，修改的數(shù)值在數(shù)碼管上顯示,，并閃爍兩次,，當(dāng)變化到期望的值時(shí)，松開(kāi)按鍵S2,；長(zhǎng)按S3可以修改澆水定時(shí)時(shí)長(zhǎng),，但顯示的數(shù)值只閃爍一次。
四,、電路的制作
電路的安裝可以在萬(wàn)能板上進(jìn)行,，有條件也可做出印制版。電路的元件清單見(jiàn)下表,。
|
元件名稱(chēng) |
型號(hào) |
數(shù)量(個(gè)) |
|
集成電路 |
AT89C51 |
1 |
|
集成電路 |
7805 |
1 |
|
數(shù)碼管 |
共陽(yáng)極 |
2 |
|
繼電器 |
DC5V |
1 |
|
電磁閥 |
AC220V |
1 |
|
變壓器 |
6V |
1 |
|
整流二極管 |
4004 |
4 |
|
三極管 |
9013 |
2 |
|
發(fā)光二極管 |
紅色 |
1 |
|
發(fā)光二極管 |
綠色 |
1 |
|
按鍵開(kāi)關(guān) |
常開(kāi) |
3 |
|
保險(xiǎn)管 |
0.5A |
1 |
|
保險(xiǎn)管 |
1A |
1 |
|
電阻 |
10KΩ |
1 |
|
電阻 |
470Ω |
18 |
|
電阻 |
8.2KΩ |
2 |
|
電阻 |
1KΩ |
3 |
|
瓷片電容 |
30P |
2 |
|
電解電容 |
200μ/10V |
1 |
|
電解電容 |
1000μ/16V |
1 |
|
電解電容 |
10μ/10V |
1 |
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晶振 |
12MHz |
1 |
在制作中要保證電源工作的穩(wěn)定性,，濾波電容不要用小容量的進(jìn)行替代。選用的電磁閥要能與家用出水管匹配,，澆水管可以采用PVC管制作,，為保證澆水的均勻，在陽(yáng)臺(tái)上方放平并按一定間隙鉆孔,。電路可以方便的進(jìn)行改造為其它用途的定時(shí)控制裝置,，通過(guò)對(duì)軟件的簡(jiǎn)單修改來(lái)滿(mǎn)足需要。