2.3设计总方框图

图2-1设计总方框图

图2-1所显示，微控制器能够通过所授指令对温度、湿度、声光报警装置等等“枝叶”进行操控。右上角三个检测模块通过对外界因素的收集与处理，再将处理后的信息传输到微控制器，微控制器以此依据做出各种相对应的响应操作来维持盆栽植株可以在一个相对适宜的环境下生存。供水、补光与增加水分，都是通过图中右下角端口和中间核心微控制器来实现。当然除了主要的三大功能之外，还有左上角LCD显示电路端和报警电路端，这在电路中也是必不可少的。因为左上角的设备用来观测外界采集到的数值与处理后的数值，能够最直观的衡量系统是否稳定。下面的报警装置则能够提醒人们设备是否发生故障，可以及时进行检修[3]。

3 系统硬件设计

3.1硬件电路组成

设计采用的是模块化的设计方法，52微控制器作为该系统的核心，由它控制一个电路系统的各类功能，其中温度、湿度传感器以及继电器分别作为三个监测电路关键元器件，除此之外，另有LCD显示屏、晶振等等各类辅助器件。土壤湿度监测电路与温度检测电路已经还有光照强度检测电路，这三大主要电路控制着整个系统，如果想要增大或者降低这三个条件的数值，可以通过调节实际电路板上的按键来设置。此外也可以全手动操作浇水、通风换气以及补光功能，声光报警也可以人工取消掉，并非只局限于程序操控。报警电路的工作原理是先接收数据，接收的过程中，报警电路不工作，整个系统是关闭着的，等接收到的数据经过处理之后，将这些数据与之前设置好的值域区间相作对比，如果数据高出或者低于值域区间，不在值域区间内部，则蜂鸣报警开始工作。

3.2温度检测电路

温度检测芯片目前市场常见的有DS18B20芯片、TMP35、36芯片以及经常使用的万用表也有测温这一项功能，考虑设计的简洁性首先排除掉外接设备万用表，根据三类芯片的性能与实际操作性，本设计最终选用采用芯片DS18B20。此产品温测区域宽，能够测量的温度在-50℃至120℃之间，而且温测精度（±0.6）也足以满足当前设计。优于目前市场上大部分芯片的是，仅需要一条口线既可完成与微处理器之间的通讯，这样就节省了部分电路，便于焊接与排版。DS18B20芯片所占空间小，使电路更为简洁，且市场价格低廉，在目前绝大多数测温器件的选择中被广泛使用。在这个设计里，将温度监测模块的输出信号作为数字信号，使用温度数字芯片DS18B20与52单片机作为配置芯片，这样的话在LCD液晶屏上就能够快速便捷直观的读出屏幕所显示的温度数值。这种测温方式不仅借用的空间非常小，而且方便实际中电路的焊接。如图3-1温度监测电路引脚图[4]。

其实热电偶温差测量也是一类我们寻常见的测温方式。但是这种方式会有一定的未知性，受外界因素影响较大，比如环路噪音很容易对他造成干扰，另外输出的电流也很小，当然也有着一定的优点比如探测区域广泛，电路板中占用地小，但是如果选用这种方式综合考虑会得不偿失，不仅结果误差偏大，而且此电路还需复杂的数模转换，这样的话电路就会比上面介绍的繁琐，不利于操作。所以此次并未选择这款测温电路。图3-2热电偶电路图。