CN107278836A - Plc控制的自动浇花装置 - Google Patents
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Abstract
本发明是PLC控制的自动浇花装置，它包括供电电路还包括单片机电路、温湿度传感器电路、实时时钟电路、键盘输入电路、液晶显示电路、非易失性存储器电路和语音电路，单片机电路分别与温湿度传感器电路、实时时钟电路、键盘输入电路、液晶显示电路、非易失性存储器电路和语音电路电连接；具有体积小，成本低，使用方便，智能化程度高，能够对多品种花卉科学规范种植进行自动控制，利于花卉生长等优点，具有较好的市场推广前景。
Description
技术领域
本发明涉及信号装置技术领域，是PLC控制的自动浇花装置。
背景技术
目前随着人们生活水平的提高，越来越多的家庭喜欢种植花卉来陶冶身心，种植花卉不但可以缓解人们工作上的压力，增加生活乐趣。大部分花还可以吸收二氧化碳气，产生氧气改善室内空气质量，还有些花卉吸收甲醛、苯等有毒气体，有益人们身体健康。但是经常出现爱好者因为种植经验技术不足，对种植环境温湿度信息不能及时了解，花卉种植品种多管理任务繁琐等原因，导致花卉养不好甚至养死的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种体积小，成本低，使用方便，智能化程度高，能够对多品种花卉科学规范种植进行自动控制，利于花卉生长的基于单片机的家用花卉种植监控报警系统。
实现上述目的采用的技术方案是，PLC控制的自动浇花装置，它包括供电电路1，其特征是，还包括：单片机电路2、温湿度传感器电路3、实时时钟电路4、键盘输入电路5、液晶显示电路6、非易失性存储器电路7和语音电路8，所述的单片机电路2分别与温湿度传感器电路3、实时时钟电路4、键盘输入电路5、液晶显示电路6、非易失性存储器电路7和语音电路8电连接。
所述单片机电路2为控制核心部件，包括单片机采用型号AT89C52芯片、复位电路、晶振电路和报警指示灯电路，复位电路连接单片机AT89C52的RST引脚，晶振电路连接单片机AT89C52的XTAL1和XTAL2引脚，报警指示灯电路连接单片机AT89C52的P3.3引脚。
所述温湿度传感器电路3采用型号SHT11芯片，将其串行时钟输入SCK与单片机AT89C52的P1.6引脚相连，双向串行数据线DATA与单片机AT89C52的P1.7引脚相连，并把DATA数据线串联一个4.7K欧姆上拉电阻接5V电源，完成接口电路连接，实现I2C总线串行数据通信。
所述实时时钟电路4采用型号DS1302芯片，将其串行时钟输入SCLK与单片机AT89C52的P2.0引脚相连，数据输入/输出I/O与单片机AT89C52的P2.1引脚相连，复位线RST与单片机AT89C52的P2.2引脚相连，完成接口电路连接，实现串行数据通信。
所述键盘输入电路5采用独立式按键形式，4个按键分别与单片机AT89C52的4个引脚P1.0~P1.3相连接。
所述液晶显示电路6采用型号LCD12864显示屏12， 将其数据/指令选择线RS与单片机AT89C52的P2.3引脚相连，读/写选择线R/W与单片机AT89C52的P2.4引脚相连，使能信号E与单片机AT89C52的P2.5引脚相连，完成控制线的连接，8位数字总线DB0~DB7采用并行方式与单片机AT89C52的P0端口相连，进行数据通信。
所述非易失性存储器电路7采用型号AT24C02芯片，将其串行时钟输入SCK与单片机AT89C52的P1.4引脚相连，双向串行数据线SDA与单片机AT89C52的P1.5引脚相连，完成I2C总线接口电路连接，实现串行数据通信。
所述语音电路8采用型号WT588D语音模块，将数据传输线P01与单片机AT89C52的P3.5引脚相连，片选线P02与单片机AT89C52的P3.6引脚相连，串行时钟输入P03与单片机AT89C52的P3.7引脚相连，完成接口电路连接，实现三线串行数据通信。
本发明PLC控制的自动浇花装置，它有时间显示和定时功能，可以根据设定时间进行浇水施肥等语音提醒；有室内温度、湿度参数检测和显示功能，可以根据不同花卉品种进行温湿度语音提醒；有较大存储容量，可存储多种花卉种植常识数据，用户可进行查阅和学习，还可以对存储的数据进行修改设定。具有体积小，成本低，使用方便，智能化程度高，能够对多品种花卉科学规范种植进行自动控制，利于花卉生长等优点，具有较好的市场推广前景。
附图说明
图1是PLC控制的自动浇花装置的电路原理方框图。
图2是PLC控制的自动浇花装置的外形结构示意图。
图中： 1 供电电路、2单片机电路、3温湿度传感器电路、4 实时时钟电路、5键盘输入电路、6 液晶显示电路、7非易失性存储器电路、8语音模块电路、9 外壳、10 扬声器、11电源开关、12液晶显示屏、13按键、14 报警指示灯、15电源指示灯。
具体实施方式
下面参照附图描述本发明的优选实施方案。在不背离本发明的情况下，本发明可以在各个不同的方面进行改变，因此附图和描述本质上是示例性的，而不是限制性的。
参照图1，PLC控制的自动浇花装置包括：由供电电路1提供电能的单片机电路2、温湿度传感器电路3、实时时钟电路4、键盘输入电路5、液晶显示电路6、非易失性存储器电路7和语音电路8。所述的单片机电路2分别与温湿度传感器电路3、实时时钟电路4、键盘输入电路5、液晶显示电路6、非易失性存储器电路7和语音电路8电连接。供电电路1提供正5V和正3.3V电源。单片机电路2为控制核心，各种控制参数的设置、保存、显示，温湿度信号的采集和处理，控制指令的传输和执行都需要单片机电路2的参与。温湿度传感器电路3实时监测室内温度、湿度参数，这些参数值会送入单片机电路2中进行处理。实时时钟电路4可以提供秒、分、时、日、月、年等信息给单片机电路2作为时间基准。各种信息的查询和参数设置可以通过键盘输入电路5进行，单片机电路2会定期去扫描按键，查询按键状态，进行相应按键操作处理，如时间参数调整和定时等操作。液晶显示电路6在单片机2的控制下可以实时显示时间、温度值、湿度值、报警信息、浇水施肥周期和花卉种植常识等文字和数字信息。非易失性存储器电路7可将设置的时间参数、花卉的各种数据存储起来，掉电不丢。语音电路8可以根据设置进行语音提醒操作。
本发明PLC控制的自动浇花装置的供电电路1提供正5V和正3.3V电源，本实施例中是当电源开关11闭合，电池的6V电源滤波后送给三端集成稳压器7805，最后输出VCC即5V的直流电压，这是系统所需主电源。另外语音电路8中存储芯片25P16是2.8V~3.6V供电，需要把5V电源串接两个二极管IN4001提供工作电压。电源指示灯15亮指示系统上电。
本实施例中单片机电路2采用ATMEL公司的低电平、高性能CMOS 8位单片机芯片AT89C52，它带8K字节FLASH存储器，不需要外部扩展程序存储器可简化电路设计。还有 128字节内部RAM，32 个I/O 口线，两个16位定时/计数器，一个5向量两级中断结构，一个全双工串行通信口，片内振荡器及时钟电路，支持空闲/掉电两种节电工作模式。单片机电路2中单片机AT89C52需要外接复位电路和晶振电路才能正常工作。复位电路采用给10uF电解电容充电实现给RST引脚一个短的高电平信号。晶振电路是采用外接12MHz晶振，电容为30pF陶瓷电容，起到频率微调作用。单片机电路2的报警指示灯14是发光二极管阳极串联电阻接5V电源，阴极接P3.3引脚，若P3.3引脚上是低电平时，发光二极管亮，提示有报警信息；若为高电平时，发光二极管灭，提示正常。
本实施例中温湿度传感器电路3采用瑞士Sensirion公司生产的单片全校准数字式相对湿度和温度传感器芯片SHT11。该传感器将温湿度传感器、信号放大调理、A／D转换、I2C总线接口全部集成于一芯片，具有数字式输出、免调试、免标定、免外围电路及全互换的特点。湿度值输出分辨率为14位，温度值输出分辨率为12位，并可编程为12位和8位。
本实施例中实时时钟电路4采用DALLAS公司的一种高性能、低功耗、带RAM的实时时钟芯片DS1302，通过三线接口与单片机相连进行串行数据传输。需要外接32.768kHz晶振，即可对年、月、日、周日、时、分、秒进行精确计时，还具有闰年补偿功能。主电源5V供电，掉电时还可自动切换到后备电源，即3V电池供电，继续提供准确时间。
本实施例中键盘输入电路5采用独立按键设计方法，按键输入采用低电平有效，10K欧姆上拉电阻的作用保证了按键断开时，I/O口线上确定的高电平。4个按键13的功能分别为：功能切换、向上、向下和返回，通过这4个按键的组合可实现各种功能的切换和参数设置。
本实施例中LCD显示电路6采用LCD12864液晶显示屏12，可同时显示128×64个字符，模块内带标准字库，外围电路简单，使用方便，可与单片机AT89C52进行8位并行数据传输。10K欧姆滑动变阻器主要起亮度也就是对比度的调整作用。LCD12864背光电源正极接5V电源，负极接三极管9012的集电极，9012的发射极接地，基极串联一个1K欧姆电阻接到AT89C52的P3.2引脚上。当P3.2引脚为高电平时，9012的基极为高电平，三极管导通，LCD12864的背光灯亮；当P3.2引脚为低电平时，三极管不导通，背光灯灭。
本实施例中非易失性存储器电路7采用美国Atmel公司生产的CMOS E2PROM芯片AT24C02，带I2C总线接口，容量为256×8位，可存储用户设置的各种参数，掉电不丢信息，使用方便。
本实施例中语音电路8采用广州唯创科技有限公司的语音芯片WT588D，它内嵌DSP高速音频处理器、13Bit/DA转换器，可实现DAC/PWM两种输出方式；支持多种控制模式；支持加载WAV音频格式；可通过专业上位机操作软件，随意组合语音，可插入静音，插入的静音不占用内存的容量，一个已加载语音可重复调用到多个地址；220段可控制地址位，单个地址位最多可加载128段语音，地址位内的语音可实现组合播放；语音播放停止马上进入休眠模式，芯片转为完全停止状态。本实施例中WT588D外挂16Mbit容量的SPI-Flash存储器芯片25P16，采用PWM输出可直接推动0.5W/8Ω扬声器10，采用三线串口控制方式与AT89C52相连，实现数据通信。
参照图2，本发明PLC控制的自动浇花装置具有外壳9，扬声器10和电源开关11位于外壳9的侧面，液晶显示屏12、四个功能按钮13、报警灯14和电源灯15均置于外壳9的前壳体上。
以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。
Claims (8)
1.PLC控制的自动浇花装置，它包括供电电路（1），其特征是，还包括单片机电路（2）、温湿度传感器电路（3）、实时时钟电路（4）、键盘输入电路（5）、液晶显示电路（6）、非易失性存储器电路（7）和语音电路（8），所述的单片机电路（2）分别与温湿度传感器电路（3）、实时时钟电路（4）、键盘输入电路（5）、液晶显示电路（6）、非易失性存储器电路（7）和语音电路（8）电连接。
2.根据权利要求1所述的PLC控制的自动浇花装置，其特征是，所述单片机电路（2）为控制核心部件，包括单片机采用型号AT89C52芯片、复位电路、晶振电路和报警指示灯电路，复位电路连接单片机AT89C52的RST引脚，晶振电路连接单片机AT89C52的XTAL1和XTAL2引脚，报警指示灯电路连接单片机AT89C52的P3.3引脚。
3.根据权利要求1所述的PLC控制的自动浇花装置，其特征是，所述温湿度传感器电路（3）采用型号SHT11芯片，将其串行时钟输入SCK与单片机AT89C52的P1.6引脚相连，双向串行数据线DATA与单片机AT89C52的P1.7引脚相连，并把DATA数据线串联一个4.7K欧姆上拉电阻接5V电源，完成接口电路连接，实现I2C总线串行数据通信。
4.根据权利要求1所述的PLC控制的自动浇花装置，其特征是，所述实时时钟电路（4）采用型号DS1302芯片，将其串行时钟输入SCLK与单片机AT89C52的P2.0引脚相连，数据输入/输出I/O与单片机AT89C52的P2.1引脚相连，复位线RST与单片机AT89C52的P2.2引脚相连，完成接口电路连接，实现串行数据通信。
5.根据权利要求1所述的PLC控制的自动浇花装置，其特征是，所述键盘输入电路（5）采用独立式按键形式，4个按键分别与单片机AT89C52的4个引脚P1.0~P1.3相连接。
6.根据权利要求1所述的PLC控制的自动浇花装置，其特征是，所述液晶显示电路（6）采用型号LCD12864显示屏（12）， 将其数据/指令选择线RS与单片机AT89C52的P2.3引脚相连，读/写选择线R/W与单片机AT89C52的P2.4引脚相连，使能信号E与单片机AT89C52的P2.5引脚相连，完成控制线的连接，8位数字总线DB0~DB7采用并行方式与单片机AT89C52的P0端口相连，进行数据通信。
7.根据权利要求1所述的PLC控制的自动浇花装置，其特征是，所述非易失性存储器电路（7）采用型号AT24C02芯片，将其串行时钟输入SCK与单片机AT89C52的P1.4引脚相连，双向串行数据线SDA与单片机AT89C52的P1.5引脚相连，完成I2C总线接口电路连接，实现串行数据通信。
8.根据权利要求1所述的PLC控制的自动浇花装置，其特征是，所述语音电路（8）采用型号WT588D语音模块，将数据传输线P01与单片机AT89C52的P3.5引脚相连，片选线P02与单片机AT89C52的P3.6引脚相连，串行时钟输入P03与单片机AT89C52的P3.7引脚相连，完成接口电路连接，实现三线串行数据通信。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109937858A (zh) * | 2019-04-15 | 2019-06-28 | 攀枝花学院 | 一种基于单片机的智能浇花系统 |
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2017
- 2017-07-19 CN CN201710588707.2A patent/CN107278836A/zh active Pending
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| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
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