2.2.5 继电器
继电器选用 SRD-05VDC-SL-C 继电器。该继电器是直流继电器,线圈电源为5V ,额定电流为10A。
电磁式继电器一般由控制线圈、铁芯、衔铁、触点簧片组成,控制线圈和接点组之间是相互绝缘的,因此,能够为控制电路起到良好的电器隔离作用。当我们在继电器的线圈两头加上其线圈的额定的电压时,线圈中就会流过一定的电流,从而产生电磁效应,衔铁就会在电磁力的作用下克服返回弹簧的拉力吸向铁芯,从而带动衔铁的动触点与静触点吸和当线圈断电后,电磁的吸力也随之消失,衔铁就会在弹簧的反作用力返回原来的位置,使动触点与原来的静触点吸和。这样吸和、释放,从而达到了在电路中的接通、切断的开关目的。
继电器的实物图如下图所示:从图中可以看出每个引脚
2-6 继电器实物
2.2.6 电源
因为本设计采用的是5V的电源,我们生活当中的充电器5V电源是非常常见的,综合考虑,我最后选择了充电宝当电源。
第3章 硬件电路的设计
3.1 单片机最小系统电路
单片机的最小系统由单片机、复位电路、晶振电路组成。该系统是为整个设计的核心部分,其连接方式如下图所示:
3-1 单片机最小系统
晶振的作用是给单片机提供工作信号脉冲,即工作速度,该系统采用的12M的晶振。
复位电路是用来使单片机返回到初始状态,其作用是当单片机在工作的过程中出现问题时让系统从新恢复工作。在该系统中采用的是硬件复位。
3.2传感器接口电路
土壤湿度传感器接口的电路图如下图所示:
3-2 湿度传感器接口
上图当中连接了一个10K的电阻,是为了分压保护土壤湿度传感器。
3.3 LCD显示电路
显示器与单片机的连接电路如下图所示:
3-3 LCD显示电路
3脚为LCD偏压输入,用于背光调节,通过网上查找资料可以得到如果连接一个2.2K的电阻,可以是显示器的背光达到好的效果,所以就没有采用电位器,就连接了一个2.2K的电阻代替电位器。
3.4 AD转换电路
连接图如下图所示:
3-4 AD转换器电路
3.5 继电器电路
继电器的连接电路如下图所示:
3-5 继电器电路
上图当中P4为水泵连接口。三极管相当于一个开关的作用,当RELAY给出的是低电平时,三极管相当于开,使继电器线圈通电,从而使水泵工作,当给的是高电平时,泵停止工作。电阻R5起到分压限流的作用,电阻R6是为了分压保护发光二极管。
3.6电源电路
电源本设计采用的是用充电宝提供电源,采用的是USB电源线DC插头连接,电源接口的电路图如下图所示:
3-6 电源接口电路
为了防止单片机和水泵使用同一电源,造成单片机的电源的不稳定,所以在设计的时候采用了两个电源接口,泵使用独立的电源。上图中右上角为泵的电源接口。
3.7 按键电路
3-7 按键电路
S1为设置按键,S2为湿度上限上调按键,S3为湿度上限下调按键
3.8 电路总图
3-8 总电路
第4章 系统程序流程图和操作流程
4.1系统主程序流程图
系统主程序流程图如下图所示:
AD转换 |
编号 |
符号 |
引脚说明 |
编号 |
符号 |
引脚说明 |
1 |
VSS |
电源地 |
9 |
D2 |
Date l/o |
2 |
VDD |
电源正级 |
10 |
D3 |
Date l/o |
3 |
VO |
液晶显示偏压信号 |
11 |
D4 |
Date l/o |
4 |
RS |
数据/命令选择端(H/L) |
12 |
D5 |
Date l/o |
5 |
R/W |
读/写选择端(H/L) |
13 |
D6 |
Date l/o |
6 |
E |
使能信号 |
14 |
D7 |
Date l/o |
7 |
D0 |
Date l/o |
15 |
BLA |
背光源正极 |
8 |
D1 |
Date l/o |
16 |
BLK |
背光源负极 |
4-1 主程序流程图
结 论
毕业设计是我大学生活的最后一个环节,是对以前所学知识的一种综合应用,是一种综合性的再次学习再次提升的过程。这个过程对我的独立思考和动手能力也是一种培养。从做毕业设计可以很好的反应出我在学习上的不足的之处,从中看到了自己基础知识不扎实,很多学了的东西,已经又忘记;自己在综合运用方面非常的不足;自己在动手能力方面,还有待提高。我也从中学到了很多东西,理论与实践相结合,会让我融合我所学的知识,对这些知识有更好的理解和运用,这种结合是一个非常好的学习过程。社会在不断的发展,我们不论在什么地方都要不断的学习。
通过这次毕业设计让我了解到了单片机在应用方面非常广泛,功能很强大,但是单片机的许多知识我都还不很了解。刚开始的时候无从下手,后面慢慢的整理思路,先是设计出了整体的结构方案,然后在从硬件下手。在选择用什么来控制继电器开关的时候,遇到了一定的困难,不知道怎么用高低电平来控制继电器的开关,从而控制泵的工作。后面通过在网上不断的找资料和学习,最后选用了一个三极管当继电器的开关,利用高低电平来控制三级管的导通与截止,从而控制继电器。在选择硬件的时候还是遇到了很多困难,因为不论是什么硬件选择的总类很多,在选择的时候要考虑很多问题,但是在不断的查找资料和学习中我慢慢解决了这些问题。软件方面由于原来的基础不是很好,在编程和运用的时候遇到了很多问题,后面再网上找的视频学习了一段时间才对程序慢慢的有了一定的理解。 这次的毕业设计让我学到了很多东西,在综合利用和整合知识方面有了一定的提升。在做的初期因为什么都不懂无从下手而心里特别烦躁,当我做完了之后让我学会了不论遇到什么问题都不要烦躁,把问题细分一个一个的解决,会很好的完成工作。有了体会也有了提升,当初学习的基础知识得到了更好的巩固和提升,学习要通过实践才能更好的运用。从毕业设计当中让我看到了自己很多的不足,需要不断的改进。自己的知识结构还非常的不完善,需要在今后的运用过程当中磨练,在以后加强学习和运用。