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基本信息
- 項目名稱：
- 基于單片機(jī)控制的家庭自動澆花機(jī)的設(shè)計與實現(xiàn)
- 小類：
- 信息技術(shù)
- 大類：
- 科技發(fā)明制作B類
- 簡介：
- 單片機(jī)控制的家庭自動澆花機(jī)可以通過檢測土壤和外界環(huán)境的溫度和濕度，再根據(jù)花卉設(shè)定的適宜的溫濕度值，進(jìn)而判斷是否需要進(jìn)行澆水或者報警。同時本設(shè)計帶有鍵盤和顯示設(shè)計，可以由用戶輸入花卉適宜生長條件，并實時顯示當(dāng)前溫濕度值。從而可以根據(jù)土壤濕度與溫度情況來實時的對花卉進(jìn)行澆灌。
- 詳細(xì)介紹：
- 通過實驗設(shè)計了一套自動澆花機(jī)系統(tǒng)，自動澆花機(jī)是基于單片機(jī)原理，運(yùn)用溫度、濕度傳感器進(jìn)行采集數(shù)據(jù)，通過單片機(jī)的處理，進(jìn)行判斷外界溫度是否超過用戶所設(shè)定的上下限值，如果超過則控制蜂鳴器報警或水泵噴水，從而達(dá)到自動澆花的目的。 本次設(shè)計主要完成了以下功能： 1. 用DS18B20、HS1101檢測溫濕度； 2. 用數(shù)碼管顯示器顯示溫濕度檢測值； 3. 通過按鍵設(shè)置溫濕度上下限； 4. 用單片機(jī)處理數(shù)據(jù)，進(jìn)而執(zhí)行澆花或報警操作。 根據(jù)系統(tǒng)具體指標(biāo)要求，可對每一個部分進(jìn)行分析設(shè)計。整個控制系統(tǒng)可分為硬件電路設(shè)計和軟件程序設(shè)計兩部分。 硬件劃分為主控、濕度檢測、溫度檢測、鍵盤輸入、澆花、報警、顯示七大模塊。主控模塊：主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的處理，選用AT89S52型單片機(jī)；溫度檢測與濕度檢測模塊分別選用DS18B20和HS1101；鍵盤模塊負(fù)責(zé)溫濕度上下限的設(shè)置；顯示模塊的工作是顯示當(dāng)前溫濕度并在設(shè)置上下限時顯示設(shè)定值；澆花與報警模塊是系統(tǒng)的執(zhí)行動作。 軟件結(jié)構(gòu)與硬件配置相適應(yīng)，采用模塊化結(jié)構(gòu)，它主要由主程序、溫度采集子程序、濕度采集子程序、顯示子程序、鍵盤子程序、執(zhí)行子程序及定時中斷服務(wù)程序等組成。 本系統(tǒng)靈活性、交互性較強(qiáng)，可在線根據(jù)需要隨時設(shè)置溫濕度上下限值；系統(tǒng)設(shè)計開發(fā)過程中充分運(yùn)用了軟硬件協(xié)同設(shè)計的思想，各部分采用模塊化設(shè)計。實驗證明，該裝置運(yùn)行可靠，測量誤差小，具有很好的應(yīng)用效果，因此，可以廣泛應(yīng)用于家庭中的花卉澆灌場合。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 設(shè)計發(fā)明目的：時下許多上班族都在居室、陽臺或庭院中種植花草以點綴生活?？沙Ｒ蚬ぷ鞣泵覍彝洕菜?，家中的花卉經(jīng)常會因為得不到及時的澆灌而枯萎。基于這一點，我們就設(shè)計了一種能自動澆花的裝置——單片機(jī)控制的家庭自動澆花機(jī)。 基本思路：通過檢測土壤和外界環(huán)境的溫度和濕度，再根據(jù)花卉設(shè)定的適宜的溫濕度值，進(jìn)而判斷是否需要進(jìn)行澆水或者報警。同時本設(shè)計帶有鍵盤和顯示設(shè)計，可以由用戶輸入花卉適宜生長條件，并實時顯示當(dāng)前溫濕度值。從而可以根據(jù)土壤濕度與溫度情況來實時的對花卉進(jìn)行澆灌。 創(chuàng)新點：本項目本系統(tǒng)靈活性、交互性較強(qiáng)，可在線根據(jù)需要隨時設(shè)置溫濕度上下限值；系統(tǒng)設(shè)計開發(fā)過程中充分運(yùn)用了軟硬件協(xié)同設(shè)計的思想，自動控制，準(zhǔn)確度較高。 技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)：硬件電路的搭建與調(diào)試，以及各個設(shè)備的選取。
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 科學(xué)性：本作品滲透了單片機(jī)控制的家庭自動澆花機(jī)的硬件接口和軟件設(shè)計的基本思想。包括溫濕度檢測電路的搭建與調(diào)試；溫濕度控制范圍與調(diào)節(jié)；鍵盤控制等。另外，經(jīng)過開題期間的文獻(xiàn)查閱和實際情況調(diào)研，了解到影響花卉生長最基本的條件就是溫度、濕度、光照、土壤等環(huán)境條件及植物生長量、植物營養(yǎng)狀況等生物條件。 先進(jìn)性：顯而易見，計算機(jī)技術(shù)在居家園藝市場的應(yīng)用是一個較為新穎的課題，它是在社會主義市場經(jīng)濟(jì)大力發(fā)展的今天應(yīng)運(yùn)而生的。輕工業(yè)的飛速發(fā)展讓我們看到了計算機(jī)應(yīng)用的前景之寬廣，基于市場的需求將推動產(chǎn)業(yè)的發(fā)展的事實，在當(dāng)今時代，計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)完全可以向除工業(yè)、軍事、國防等以外更為寬廣的領(lǐng)域發(fā)展。我組成員深刻的認(rèn)識到這一現(xiàn)象改變，順應(yīng)專業(yè)發(fā)展的導(dǎo)向，將單片機(jī)與傳感器等技術(shù)與經(jīng)濟(jì)市場需求的前景相結(jié)合，切入點新穎，思維廣闊，創(chuàng)意性強(qiáng)，為進(jìn)一步拓展理工科學(xué)生的科技創(chuàng)新領(lǐng)域起著引領(lǐng)作用。
獲獎情況及鑒定結(jié)果
- 2010年4月，在哈爾濱工業(yè)大學(xué)舉辦的“哈爾濱工業(yè)大學(xué)軟件設(shè)計大賽”中獲得“一等獎”； 2010年9月，在哈爾濱工業(yè)大學(xué)舉辦的“哈爾濱工業(yè)大學(xué)科技創(chuàng)新競賽”中獲得“一等獎”； 2010年4月，在哈爾濱工業(yè)大學(xué)舉辦的“哈爾濱工業(yè)大學(xué)祖光杯大賽”中獲得“二等獎”。
作品所處階段
- 實驗室階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 無
作品可展示的形式
- 實物、產(chǎn)品、圖紙、現(xiàn)場演示
使用說明,技術(shù)特點和優(yōu)勢,適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測
- 使用說明：用戶操作簡單，只需通過鍵盤輸入溫濕度適宜值以及在水箱加水后即不需要人工操作。 技術(shù)特點和優(yōu)勢：本項目本系統(tǒng)靈活性、交互性較強(qiáng)，可在線根據(jù)需要隨時設(shè)置溫濕度上下限值；系統(tǒng)設(shè)計開發(fā)過程中充分運(yùn)用了軟硬件協(xié)同設(shè)計的思想。不僅具有技術(shù)前景，該產(chǎn)品還具有實用價值。 推廣前景：由于產(chǎn)品的需求量較大，并且生產(chǎn)產(chǎn)品所需的成本較低，所以易于推廣銷售，經(jīng)濟(jì)效益較客觀。另外，可以通過適當(dāng)?shù)母倪M(jìn)，進(jìn)行多點檢測，多點噴霧，則可以適用于蔬菜大棚等商業(yè)領(lǐng)域。
同類課題研究水平概述
- 無
