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第22卷第6期长春大学学报V01．22No．6

2012年6月JOURNALOFCHANGCHUNUNIVERSITYJune2012

基于单片机的智能浇花系统设计与实现

赵丽，张春林

(1．长春职业技术学院，长春130033；2．中科院长春光学精密机械与物理研究所，长春130033)

摘要：设计了一种智能湿度感应浇花系统。系统以单片机AT89S52为控制芯片。利用SLHT5-1土壤湿度传感器

来检测土壤的相对湿度，再通过单片机进行信息处理，采用模糊控制方法，输出控制信号，控制继电器的动作，从而

控制水泵电源的通断，完成按需按量自动浇花的工作，启动浇花之前先有蜂鸣器报警。

关键词：智能浇花；土壤湿度传感器；单片机；水泵

中图分类号：TP368．2文献标志码：A文章编号：1009—3907(2012)06—0650—02

O引言

随着生活水平的提高，许多城乡居民为了美化环境，净化空气，喜欢在家中阳台上种植一些花草。植物

是离不开水的，需经常浇灌。而人们出差或有事不在家时，植物的供水就会中断，植物面临干枯。有些植物

对湿度的要求很高，人为的过度浇水，植物的根茎容易腐烂，从而影响到植物的正常生长。

国内外均有自动浇花系统的应用，大多数自动浇花系统是利用虹吸原理，即利用渗透的方式浇花，这种

方式浇花过程是连续的、不间断的，采用这种方式只能保证花不会干旱而死，不是花需要浇水时才进行浇灌。

还有一些自动浇水系统，可以设定何时进行浇灌及浇灌时间，与上一种方式相同，也不是花需要浇水时才进

行浇灌。另外还有一些自动浇水系统，是采用单片机控制，利用湿度传感器采集湿度信息，需要浇水时自动

浇灌，但是需要用在外部有水龙头的情况下，而家庭花草种植一般都放在阳台上，阳台上一般均没有水龙头，

使用起来非常不方便。基于单片机的智能浇花系统可以在阳台上使用，能够按需自动浇花。

1基于单片机的智能浇花系统组成

该系统主要由土壤湿度检测电路、键盘、LCD液晶显示电路、报警电

路、水泵控制电路等组成_lj。具体结构如图1所示。通过土壤湿度传感

器测量出土壤湿度信号，单片机采集土壤湿度信号并进行分析和处理，输

出控制信号，控制水泵工作与否，从而达到按需浇花的目的。

2系统工作原理

由于不同的花卉有不同的需水特性，浇花时应适时适量，按需浇花。图l智能浇花系统组成框图

为此，系统采用模糊控制的方式达到精确浇花的目的。一方面，单片机采集土壤湿度信号，并通过计算判断

是否应该浇花；另一方面，单片机采用查表的方法来实现浇水量的模糊控制J。在软件设计时，根据不同花

卉的需水量，将其土壤湿度值允许区间存人表格中，即模糊控制响应表，这些数据均是人们长期积累的经验

值，并将表格事先置人ROM存储区的某一位置中供查表使用。例如：对君子兰进行自动浇水，单片机将采

集到的湿度信号与表格中的君子兰最小湿度值进行比较，当采集到的湿度值小于表格中的最小湿度值时，开

始浇花；当采集到的湿度值大于表格中君子兰的最大湿度值时，停止浇花，从而控制浇水的时机及浇水量的

多少。

3系统硬件设计

3．1土壤湿度检测电路

本设计采用土壤温湿度传感器SLHT5．1。该传感器采用全量程标定，两线数字输出，可直接与单片机

收稿日期：2012-03-27

作者简介：赵丽(1979．)，女，吉林松原人，讲师，硕士，主要从事单片机及其自动控制系统应用、传感器技术应用、机器人技术等

方面的教学及科研工作。

第6期赵丽，等：基于单片机的智能浇花系统设计与实现

连接使用，具有非常高的一致性，湿度测量范围可达0～100％RH。可将探头直接埋人土壤中，适合在工地、

农业温室大棚、花卉、苗圃、草坪等需要检测土壤温湿度的环境使用。检测电路如图2所示。

VDDGND

P1．O

P1．1

2．4—5．5