PLC控制的自動澆花裝置的制作方法

本發明涉及信號裝置技術領域，是plc控制的自動澆花裝置。

背景技術：

目前隨著人們生活水平的提高，越來越多的家庭喜歡種植花卉來陶冶身心，種植花卉不但可以緩解人們工作上的壓力，增加生活樂趣。大部分花還可以吸收二氧化碳氣，產生氧氣改善室內空氣質量，還有些花卉吸收甲醛、苯等有毒氣體，有益人們身體健康。但是經常出現愛好者因為種植經驗技術不足，對種植環境溫濕度信息不能及時了解，花卉種植品種多管理任務繁瑣等原因，導致花卉養不好甚至養死的問題。

技術實現要素：

本發明的目的是提供一種體積小，成本低，使用方便，智能化程度高，能夠對多品種花卉科學規范種植進行自動控制，利于花卉生長的基于單片機的家用花卉種植監控報警系統。

實現上述目的采用的技術方案是，plc控制的自動澆花裝置，它包括供電電路1，其特征是，還包括：單片機電路2、溫濕度傳感器電路3、實時時鐘電路4、鍵盤輸入電路5、液晶顯示電路6、非易失性存儲器電路7和語音電路8，所述的單片機電路2分別與溫濕度傳感器電路3、實時時鐘電路4、鍵盤輸入電路5、液晶顯示電路6、非易失性存儲器電路7和語音電路8電連接。

所述單片機電路2為控制核心部件，包括單片機采用型號at89c52芯片、復位電路、晶振電路和報警指示燈電路，復位電路連接單片機at89c52的rst引腳，晶振電路連接單片機at89c52的xtal1和xtal2引腳，報警指示燈電路連接單片機at89c52的p3.3引腳。

所述溫濕度傳感器電路3采用型號sht11芯片，將其串行時鐘輸入sck與單片機at89c52的p1.6引腳相連，雙向串行數據線data與單片機at89c52的p1.7引腳相連，并把data數據線串聯一個4.7k歐姆上拉電阻接5v電源，完成接口電路連接，實現i²c總線串行數據通信。

所述實時時鐘電路4采用型號ds1302芯片，將其串行時鐘輸入sclk與單片機at89c52的p2.0引腳相連，數據輸入/輸出i/o與單片機at89c52的p2.1引腳相連，復位線rst與單片機at89c52的p2.2引腳相連，完成接口電路連接，實現串行數據通信。

所述鍵盤輸入電路5采用獨立式按鍵形式，4個按鍵分別與單片機at89c52的4個引腳p1.0~p1.3相連接。

所述液晶顯示電路6采用型號lcd12864顯示屏12，將其數據/指令選擇線rs與單片機at89c52的p2.3引腳相連，讀/寫選擇線r/w與單片機at89c52的p2.4引腳相連，使能信號e與單片機at89c52的p2.5引腳相連，完成控制線的連接，8位數字總線db0~db7采用并行方式與單片機at89c52的p0端口相連，進行數據通信。

所述非易失性存儲器電路7采用型號at24c02芯片，將其串行時鐘輸入sck與單片機at89c52的p1.4引腳相連，雙向串行數據線sda與單片機at89c52的p1.5引腳相連，完成i²c總線接口電路連接，實現串行數據通信。

所述語音電路8采用型號wt588d語音模塊，將數據傳輸線p01與單片機at89c52的p3.5引腳相連，片選線p02與單片機at89c52的p3.6引腳相連，串行時鐘輸入p03與單片機at89c52的p3.7引腳相連，完成接口電路連接，實現三線串行數據通信。

本發明plc控制的自動澆花裝置，它有時間顯示和定時功能，可以根據設定時間進行澆水施肥等語音提醒；有室內溫度、濕度參數檢測和顯示功能，可以根據不同花卉品種進行溫濕度語音提醒；有較大存儲容量，可存儲多種花卉種植常識數據，用戶可進行查閱和學習，還可以對存儲的數據進行修改設定。具有體積小，成本低，使用方便，智能化程度高，能夠對多品種花卉科學規范種植進行自動控制，利于花卉生長等優點，具有較好的市場推廣前景。

附圖說明

圖1是plc控制的自動澆花裝置的電路原理方框圖。

圖2是plc控制的自動澆花裝置的外形結構示意圖。

圖中：1供電電路、2單片機電路、3溫濕度傳感器電路、4實時時鐘電路、5鍵盤輸入電路、6液晶顯示電路、7非易失性存儲器電路、8語音模塊電路、9外殼、10揚聲器、11電源開關、12液晶顯示屏、13按鍵、14報警指示燈、15電源指示燈。

具體實施方式

下面參照附圖描述本發明的優選實施方案。在不背離本發明的情況下，本發明可以在各個不同的方面進行改變，因此附圖和描述本質上是示例性的，而不是限制性的。

參照圖1，plc控制的自動澆花裝置包括：由供電電路1提供電能的單片機電路2、溫濕度傳感器電路3、實時時鐘電路4、鍵盤輸入電路5、液晶顯示電路6、非易失性存儲器電路7和語音電路8。所述的單片機電路2分別與溫濕度傳感器電路3、實時時鐘電路4、鍵盤輸入電路5、液晶顯示電路6、非易失性存儲器電路7和語音電路8電連接。供電電路1提供正5v和正3.3v電源。單片機電路2為控制核心，各種控制參數的設置、保存、顯示，溫濕度信號的采集和處理，控制指令的傳輸和執行都需要單片機電路2的參與。溫濕度傳感器電路3實時監測室內溫度、濕度參數，這些參數值會送入單片機電路2中進行處理。實時時鐘電路4可以提供秒、分、時、日、月、年等信息給單片機電路2作為時間基準。各種信息的查詢和參數設置可以通過鍵盤輸入電路5進行，單片機電路2會定期去掃描按鍵，查詢按鍵狀態，進行相應按鍵操作處理，如時間參數調整和定時等操作。液晶顯示電路6在單片機2的控制下可以實時顯示時間、溫度值、濕度值、報警信息、澆水施肥周期和花卉種植常識等文字和數字信息。非易失性存儲器電路7可將設置的時間參數、花卉的各種數據存儲起來，掉電不丟。語音電路8可以根據設置進行語音提醒操作。

本發明plc控制的自動澆花裝置的供電電路1提供正5v和正3.3v電源，本實施例中是當電源開關11閉合，電池的6v電源濾波后送給三端集成穩壓器7805，最后輸出vcc即5v的直流電壓，這是系統所需主電源。另外語音電路8中存儲芯片25p16是2.8v~3.6v供電，需要把5v電源串接兩個二極管in4001提供工作電壓。電源指示燈15亮指示系統上電。

本實施例中單片機電路2采用atmel公司的低電平、高性能cmos8位單片機芯片at89c52，它帶8k字節flash存儲器，不需要外部擴展程序存儲器可簡化電路設計。還有128字節內部ram，32個i/o口線，兩個16位定時/計數器，一個5向量兩級中斷結構，一個全雙工串行通信口，片內振蕩器及時鐘電路，支持空閑/掉電兩種節電工作模式。單片機電路2中單片機at89c52需要外接復位電路和晶振電路才能正常工作。復位電路采用給10uf電解電容充電實現給rst引腳一個短的高電平信號。晶振電路是采用外接12mhz晶振，電容為30pf陶瓷電容，起到頻率微調作用。單片機電路2的報警指示燈14是發光二極管陽極串聯電阻接5v電源，陰極接p3.3引腳，若p3.3引腳上是低電平時，發光二極管亮，提示有報警信息；若為高電平時，發光二極管滅，提示正常。

本實施例中溫濕度傳感器電路3采用瑞士sensirion公司生產的單片全校準數字式相對濕度和溫度傳感器芯片sht11。該傳感器將溫濕度傳感器、信號放大調理、a／d轉換、i²c總線接口全部集成于一芯片，具有數字式輸出、免調試、免標定、免外圍電路及全互換的特點。濕度值輸出分辨率為14位，溫度值輸出分辨率為12位，并可編程為12位和8位。

本實施例中實時時鐘電路4采用dallas公司的一種高性能、低功耗、帶ram的實時時鐘芯片ds1302，通過三線接口與單片機相連進行串行數據傳輸。需要外接32.768khz晶振，即可對年、月、日、周日、時、分、秒進行精確計時，還具有閏年補償功能。主電源5v供電，掉電時還可自動切換到后備電源，即3v電池供電，繼續提供準確時間。

本實施例中鍵盤輸入電路5采用獨立按鍵設計方法，按鍵輸入采用低電平有效，10k歐姆上拉電阻的作用保證了按鍵斷開時，i/o口線上確定的高電平。4個按鍵13的功能分別為：功能切換、向上、向下和返回，通過這4個按鍵的組合可實現各種功能的切換和參數設置。

本實施例中lcd顯示電路6采用lcd12864液晶顯示屏12，可同時顯示128×64個字符，模塊內帶標準字庫，外圍電路簡單，使用方便，可與單片機at89c52進行8位并行數據傳輸。10k歐姆滑動變阻器主要起亮度也就是對比度的調整作用。lcd12864背光電源正極接5v電源，負極接三極管9012的集電極，9012的發射極接地，基極串聯一個1k歐姆電阻接到at89c52的p3.2引腳上。當p3.2引腳為高電平時，9012的基極為高電平，三極管導通，lcd12864的背光燈亮；當p3.2引腳為低電平時，三極管不導通，背光燈滅。

本實施例中非易失性存儲器電路7采用美國atmel公司生產的cmose2prom芯片at24c02，帶i²c總線接口，容量為256×8位，可存儲用戶設置的各種參數，掉電不丟信息，使用方便。

本實施例中語音電路8采用廣州唯創科技有限公司的語音芯片wt588d，它內嵌dsp高速音頻處理器、13bit/da轉換器，可實現dac/pwm兩種輸出方式；支持多種控制模式；支持加載wav音頻格式；可通過專業上位機操作軟件，隨意組合語音，可插入靜音，插入的靜音不占用內存的容量，一個已加載語音可重復調用到多個地址；220段可控制地址位，單個地址位最多可加載128段語音，地址位內的語音可實現組合播放；語音播放停止馬上進入休眠模式，芯片轉為完全停止狀態。本實施例中wt588d外掛16mbit容量的spi-flash存儲器芯片25p16，采用pwm輸出可直接推動0.5w/8ω揚聲器10，采用三線串口控制方式與at89c52相連，實現數據通信。

參照圖2，本發明plc控制的自動澆花裝置具有外殼9，揚聲器10和電源開關11位于外殼9的側面，液晶顯示屏12、四個功能按鈕13、報警燈14和電源燈15均置于外殼9的前殼體上。

以上所述僅為本發明較佳的實施例，并非因此限制本發明的實施方式及保護范圍，對于本領域技術人員而言，應當能夠意識到凡運用本發明說明書及圖示內容作出的等同替換和顯而易見的變化所得到的方案，均應當包含在本發明的保護范圍內。