用８０５１单片机实现智能浇花

王　峰　马妍霞

本文介绍如何在家庭或办公室中实现智能浇灌，并给出具体实现电路。本方案选择简单的8051单片机，配以相应的外围电路完成土壤含水量检测和浇水控制过程。

系统硬件组成

整个系统由湿度传感器、液位传感器、8051单片机、固态继电器SSR、电磁阀、水箱等组成。

1．控制器电路

控制器电路如图1所示，芯片选用价格低廉的8051单片机，ADC0809与8051采用查询方式接口电路。由于ADC0809片内无时钟，可利用8051提供的地址锁存允许信号ALE经D触发器二分频后获得。ALE脚的频率是8051微控制器时钟频率的1/6，微控制器时钟频率采用6MHz，则ALE引脚的输出频率为1MHz，再二分频后为500kHz，正好符合ADC0809对时钟频率的要求。由于ADC0809具有三态锁存输出，故其8位数据输出引脚可直接与数据总线相连。地址译码引脚A、B、C分别与地址总线的低三位A0、A1、A2相连，以选通IN0～IN7中的一个通道。将P2.7作为片选信号，在启动A/D转换时，由微控制器的写信号和P2.7控制ADC的地址锁存和转换启动。由于ALE和START连在一起，因此，ADC0809在锁存通道地址的同时也启动转换。在读取数据结果时，用微控制器的读信号和P2.7引脚经一级或非门后，产生的正脉冲作为ENABLE信号，用以打开三态输出锁存器。

2.电池电源监控系统

电池电源监控电路如图2所示。电源采用９V标准电池供电，由8051单片机监测电池供电情况，当电压低于规定电压时MAX666C/D的LBO引脚向单片机的P2.6脚输入高电平驱动报警,表明需要换电池。

3．报警电路

报警电路如图3所示。8051的P2.5脚输出矩形波驱动晶体管Q1做开关用，使蜂鸣器输入矩形波，发出声音。为了实现缺水和低电压两种报警，可以通过编程实现输入两种不同频率的矩形波，发出两种不同的声音。

4．工作原理

直接将传感器探测头插入待测土壤中，将土壤湿度转化成相应模拟电压，将该模拟电压分别送到ADC0809的8个输入端， 0#湿度传感器的模拟电压输入通道0，1#湿度传感器的模拟电压输入通道1，依次类推。然后将通道0～7的模拟电压转换成数字电压，按电压－含水量公式，经过单片机运算，得出实际的土壤含水量值，与要求值比较，如小于要求值则驱动相应电磁阀打开给花盆浇水。

水箱内设置液位传感器，由8051单片机监测水位变化，水位低于规定值时报警，表明需要加水。

程序流程图

程序流程图如图4所示，单片机初始化后，首先检测电源电压是否低于规定值，如低于规定值则报警。然后检测水箱内水位值是否低于规定水位，若低于规定水位就报警。其后分别依次检测1#～7#花盆的土壤湿度，如低于要求值，则设计数值，打开电磁阀，开始计数，计数完毕后关闭电磁阀。在本刊的网站(www.eleworld.com)上给出了源程序，供读者参考。