這款由MCS-51系列單片機組成的定時澆水裝置能夠定時的給花草澆水,，解決你出門的后顧之憂,。
一、電路擬完成的功能
對于電路的基本要求是完成每日定時澆水,，考慮到不同的環(huán)境溫度和不同的花草種類,。澆水的量要可以修改，控制的方法可以通過控制澆水的時間來控制,，也可以控制定時時長達到澆水量的改變,，初始值定為每24小時澆水20秒，定時初始值和澆水時長由軟件編程決定,。此外,，電路的設(shè)計還應(yīng)具備以下功能：
(1)能夠在線修改定時時長和澆水時長；
(2)定時和澆水的時長要能夠顯示,；
(3)能夠顯示工作狀態(tài)表明電路定時的開始,。
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存儲器,，芯片的使用資料多,，價格便宜易于購買。芯片4KB的存儲器對于本電路的程序完全夠用,；它具有4個I／O口,，非常方便的利用I／O口完成數(shù)碼管的顯示功能，同時還可以大大簡化編程的難度和降低程序的長度,；芯片的掉電保護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口顯示個位,，AT89C51 I／O口的灌電流可以直接驅(qū)動數(shù)碼管。因此在顯示電路中無須加驅(qū)動電路,，采用的數(shù)碼管為共陽極,。定時時間顯示單位為小時，采用倒計時方式,，在線修改定時時間采用減一的方式,，顯示的數(shù)值閃動兩次，最大值設(shè)為24小時,；澆水時長的單位為秒,，定時開始計時時不顯示，當(dāng)繼電器閉合,，澆水開始時倒計時顯示,，在線修改澆水時間也采用減一的方式，顯示的數(shù)值閃動一次,，最大值設(shè)為60秒,。
兩只發(fā)光二極管在每秒輪流閃動一次，表明電路的工作正常,。按鍵開關(guān)S1為復(fù)位鍵,；開關(guān)S2為修改定時時長按鍵；開關(guān)S3為修改澆水時長按鍵,。
控制澆水的電磁閥采用交流220V型號,；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V1和V2截止，繼電器觸電開關(guān)K1斷開,，電磁閥關(guān)閉,，當(dāng)P2.0為高電平時V1和V2導(dǎo)通，繼電器觸電開關(guān)K1閉合,，電磁閥打開出水,；控制繼電器采用5V型號可以簡化電源電路。
三,、程序的編寫
程序的編寫采用查詢延時的方式,，程序包含有主程序、顯示子程序和延時子程序,。下圖是主程序的流程圖：
參考源程序及機器代碼長按S2定時時長被減一進行修改,，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,，松開按鍵S2；長按S3可以修改澆水定時時長,，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能板上進行,，有條件也可做出印制版,。電路的元件清單見下表。
|
元件名稱 |
型號 |
數(shù)量(個) |
|
集成電路 |
AT89C51 |
1 |
|
集成電路 |
7805 |
1 |
|
數(shù)碼管 |
共陽極 |
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 |
|
按鍵開關(guān) |
常開 |
3 |
|
保險管 |
0.5A |
1 |
|
保險管 |
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 |
|
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,，在陽臺上方放平并按一定間隙鉆孔。電路可以方便的進行改造為其它用途的定時控制裝置,，通過對軟件的簡單修改來滿足需要,。