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单片机测土壤湿度可自动浇水并报警 带C#上位机源码

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ID:290009 发表于 2018-7-13 12:20 | 显示全部楼层 |阅读模式
制作出来的实物图：
照片 (1).jpg

上位机运行界面：
0.png

pcb：
0.png 0.png 0.png

单片机源程序如下:
  1. #include <reg52.h>                 //调用单片机头文件
  2. #define uchar unsigned char  //无符号字符型 宏定义        变量范围0~255
  3. #define uint  unsigned int         //无符号整型 宏定义        变量范围0~65535

  5. #include <intrins.h>

  7. sbit SCL=P1^4;                //SCL定义为P1口的第3位脚，连接ADC0832SCL脚
  8. sbit DO=P1^5;                //DO定义为P1口的第4位脚，连接ADC0832DO脚
  9. sbit CS=P1^3;                //CS定义为P1口的第4位脚，连接ADC0832CS脚

  11. sbit beep = P3^3;   //蜂鸣器IO口定义
  12. uint temperature,s_temp ;  //温度的变量
  13. uchar shidu;     //湿度等级
  14. uchar s_high = 70,s_low = 25;        //湿度报警参数

  16. sbit dianji = P1^6;     //电机IO定义

  18. bit flag_300ms ;
  19. uchar key_can;                 //按键值的变量
  20. uchar menu_1;        //菜单设计的变量
  21. uchar receive[4];   //定义串口接收数组
  22. uchar jyh=0;                                //定义校验和
  23. uchar uart_flag=0;    //串口接收一帧数据成功标志位
  24. uchar count=0;  //代表接收数组的下标志       
  25. uchar send[7];  //发送数组
  26. uchar fsxb=0;    //代表发送数组的下标

  28. //这三个引脚参考资料
  29. sbit rs=P1^0;         //1602数据/命令选择引脚 H:数据              L:命令
  30. sbit rw=P1^1;         //1602读写引脚                 H:数据寄存器          L:指令寄存器
  31. sbit e =P1^2;         //1602使能引脚          下降沿触发
  32. uchar code table_num[]="0123456789abcdefg";

  34. /********************************************************************
  35. * 名称 : delay_uint()
  36. * 功能 : 小延时。
  37. * 输入 : 无
  38. * 输出 : 无
  39. ***********************************************************************/
  40. void delay_uint(uint q)
  41. {
  42.         while(q--);
  43. }
  44. void UsartInit()
  45. {
  46.           SCON=0X50;//设置串口工作方式1
  47. //          TMOD=TMOD&0x0f|0X20;//设置定时器1为工作方式2
  48.           PCON=0x80;//使波特率加倍
  49.           TH1=0XF3;//计数器加初值
  50.           TL1=0XF3;
  51.         ES=1;    //打开串口接收中断
  52.         EA=1;    //打开总中断
  53.         TR1=1;   //打开计数器
  54. }
  55. /********************************************************************
  56. * 名称 : write_com(uchar com)
  57. * 功能 : 1602命令函数
  58. * 输入 : 输入的命令值
  59. * 输出 : 无
  60. ***********************************************************************/
  61. void write_com(uchar com)
  62. {
  63.         e=0;
  64.         rs=0;
  65.         rw=0;
  66.         P0=com;
  67.         delay_uint(3);
  68.         e=1;
  69.         delay_uint(25);
  70.         e=0;
  71. }

  73. /********************************************************************
  74. * 名称 : write_data(uchar dat)
  75. * 功能 : 1602写数据函数
  76. * 输入 : 需要写入1602的数据
  77. * 输出 : 无
  78. ***********************************************************************/
  79. void write_data(uchar dat)
  80. {
  81.         e=0;
  82.         rs=1;
  83.         rw=0;
  84.         P0=dat;
  85.         delay_uint(3);
  86.         e=1;
  87.         delay_uint(25);
  88.         e=0;        
  89. }

  91. /********************************************************************
  92. * 名称 : write_sfm2(uchar hang,uchar add,uchar date)
  93. * 功能 : 显示2位十进制数，如果要让第一行，第五个字符开始显示"23" ，调用该函数如下
  94.                   write_sfm1(1,5,23)
  95. * 输入 : 行，列，需要输入1602的数据
  96. * 输出 : 无
  97. ***********************************************************************/
  98. void write_sfm2(uchar hang,uchar add,uint date)
  99. {
  100.         if(hang==1)   
  101.                 write_com(0x80+add);
  102.         else
  103.                 write_com(0x80+0x40+add);
  104.         write_data(0x30+date/10%10);
  105.         write_data(0x30+date%10);        
  106. }

  108. /********************************************************************
  109. * 名称 : write_string(uchar hang,uchar add,uchar *p)
  110. * 功能 : 改变液晶中某位的值，如果要让第一行，第五个字符开始显示"ab cd ef" ，调用该函数如下
  111.                   write_string(1,5,"ab cd ef;")
  112. * 输入 : 行，列，需要输入1602的数据
  113. * 输出 : 无
  114. ***********************************************************************/
  115. void write_string(uchar hang,uchar add,uchar *p)
  116. {
  117.         if(hang==1)   
  118.                 write_com(0x80+add);
  119.         else
  120.                 write_com(0x80+0x40+add);
  121.                 while(1)
  122.                 {
  123.                         if(*p == '\0')  break;
  124.                         write_data(*p);
  125.                         p++;
  126.                 }        
  127. }

  129. /********************************************************************
  130. * 名称 : init_1602()
  131. * 功能 : 初始化1602液晶
  132. * 输入 : 无
  133. * 输出 : 无
  134. ***********************************************************************/
  135. void init_1602()
  136. {
  137.         write_com(0x38);
  138.         write_com(0x38);
  139.         write_com(0x0c);
  140.         write_com(0x06);
  141.         delay_uint(1000);
  142.         write_string(1,0,"   shidu:00%    ");
  143.         write_string(2,0," SH:00%  SL:00% ");
  144.         write_sfm2(2,4,s_high);        //显示湿度上限
  145.         write_sfm2(2,12,s_low);                   //显示湿度下限
  146. }


  149. /***********************1ms延时函数*****************************/
  150. void delay_1ms(uint q)
  151. {
  152.         uint i,j;
  153.         for(i=0;i<q;i++)
  154.                 for(j=0;j<120;j++);
  155. }

  157. /***********读数模转换数据********************************************************/        
  158. //请先了解ADC0832模数转换的串行协议，再来读本函数，主要是对应时序图来理解，本函数是模拟0832的串行协议进行的
  159.                                                 //  1  0  0 通道
  160.                                                 //  1  1  1 通道
  161. unsigned char ad0832read(bit SGL,bit ODD)
  162. {
  163.         unsigned char i=0,value=0,value1=0;               
  164.                 SCL=0;
  165.                 DO=1;
  166.                 CS=0;                //开始
  167.                 SCL=1;                //第一个上升沿        
  168.                 SCL=0;
  169.                 DO=SGL;
  170.                 SCL=1;          //第二个上升沿
  171.                 SCL=0;
  172.                 DO=ODD;
  173.                 SCL=1;            //第三个上升沿
  174.                 SCL=0;            //第三个下降沿
  175.                 DO=1;
  176.                 for(i=0;i<8;i++)
  177.                 {
  178.                         SCL=0;
  179.                         SCL=1; //开始从第四个下降沿接收数据
  180.                         value<<=1;
  181.                         if(DO)
  182.                                 value++;                                                
  183.                 }
  184.                 for(i=0;i<8;i++)
  185.                 {                        //接收校验数据
  186.                         value1>>=1;
  187.                         if(DO)
  188.                                 value1+=0x80;
  189.                         SCL=1;
  190.                         SCL=0;
  191.                 }
  192.                 SCL=1;        
  193.                 if(value==value1)                                //与校验数据比较，正确就返回数据，否则返回0        
  194.                         return value;
  195.         return 0;
  196. }

  198. unsigned int Adc0832(unsigned char channel)
  199. {
  200.         uchar i=0;
  201.         uchar j;
  202.         uint dat=0;
  203.         uchar ndat=0;
  204.         uchar  Vot=0;

  206.         if(channel==0)channel=2;
  207.         if(channel==1)channel=3;
  208.         DO=1;
  209.         _nop_();
  210.         _nop_();
  211.         CS=0;//拉低CS端
  212.         _nop_();
  213.         _nop_();
  214.         SCL=1;//拉高CLK端
  215.         _nop_();
  216.         _nop_();
  217.         SCL=0;//拉低CLK端,形成下降沿1
  218.         _nop_();
  219.         _nop_();
  220.         SCL=1;//拉高CLK端
  221.         DO=channel&0x1;
  222.         _nop_();
  223.         _nop_();
  224.         SCL=0;//拉低CLK端,形成下降沿2
  225.         _nop_();
  226.         _nop_();
  227.         SCL=1;//拉高CLK端
  228.         DO=(channel>>1)&0x1;
  229.         _nop_();
  230.         _nop_();
  231.         SCL=0;//拉低CLK端,形成下降沿3
  232.         DO=1;//控制命令结束
  233.         _nop_();
  234.         _nop_();
  235.         dat=0;
  236.         for(i=0;i<8;i++)
  237.         {
  238.                 dat|=DO;//收数据
  239.                 SCL=1;
  240.                 _nop_();
  241.                 _nop_();
  242.                 SCL=0;//形成一次时钟脉冲
  243.                 _nop_();
  244.                 _nop_();
  245.                 dat<<=1;
  246.                 if(i==7)dat|=DO;
  247.         }
  248.         for(i=0;i<8;i++)
  249.         {
  250.                 j=0;
  251.                 j=j|DO;//收数据
  252.                 SCL=1;
  253.                 _nop_();
  254.                 _nop_();
  255.                 SCL=0;//形成一次时钟脉冲
  256.                 _nop_();
  257.                 _nop_();
  258.                 j=j<<7;
  259.                 ndat=ndat|j;
  260.                 if(i<7)ndat>>=1;
  261.         }
  262.         CS=1;//拉低CS端
  263.         SCL=0;//拉低CLK端
  264.         DO=1;//拉高数据端,回到初始状态
  265.         dat<<=8;
  266.         dat|=ndat;

  268.         return(dat);            //return ad data
  269. }



  273. /*************定时器0初始化程序***************/
  274. void time_init()         
  275. {
  276. //        EA   = 1;                   //开总中断
  277.         TMOD = 0X21;          //定时器0、定时器1工作方式1
  278.         ET0  = 1;                  //开定时器0中断
  279.         TR0  = 1;                  //允许定时器0定时
  280. }


  283. /********************独立按键程序*****************/
  284. uchar key_can;         //按键值

  286. void key()         //独立按键程序
  287. {
  288.         static uchar key_new;
  289.         key_can = 20;                   //按键值还原
  290.         P3 |= 0xf0;
  291.         if((P3 & 0xf0) != 0xf0)                //按键按下
  292.         {
  293.                 delay_1ms(1);                     //按键消抖动
  294.                 if(((P3 & 0xf0) != 0xf0) && (key_new == 1))
  295.                 {                                                //确认是按键按下
  296.                         key_new = 0;
  297.                         switch(P3 & 0xf0)
  298.                         {
  299.                                 case 0xd0: key_can = 3; break;           //得到k2键值
  300.                                 case 0xb0: key_can = 2; break;           //得到k3键值
  301.                                 case 0x70: key_can = 1; break;           //得到k4键值
  302.                         }                                       
  303.                 }                        
  304.         }
  305.         else
  306.                 key_new = 1;        
  307. }

  309. /****************按键处理显示函数***************/
  310. void key_with()
  311. {
  312.         if(key_can == 1)         //设置键
  313.         {
  314.                 menu_1 ++;
  315.                 if(menu_1 >= 3)
  316.                 {
  317.                         menu_1 = 0;
  318.                         init_1602() ;  //初始化显示
  319.                 }
  320.         }
  321.         if(menu_1 == 1)                        //设置湿度上限
  322.         {
  323.                 if(key_can == 2)
  324.                 {
  325.                         s_high ++ ;                //湿度上限值加1
  326.                         if(s_high > 99)
  327.                                 s_high = 99;
  328.                 }
  329.                 if(key_can == 3)
  330.                 {
  331.                         s_high -- ;                //湿度上限值减1
  332.                         if(s_high <= s_low)
  333.                                 s_high = s_low + 1 ;
  334.                 }
  335.                 write_sfm2(2,4,s_high);        //显示湿度上限
  336.                 write_sfm2(2,12,s_low);                   //显示湿度下限
  337.                 write_com(0x80+0x40+4);           //将光标移动到第2行第到3位
  338.                 write_com(0x0f);                  //显示光标并且闪烁

  340.         }        
  341.         if(menu_1 == 2)                        //设置湿度下限
  342.         {
  343.                 if(key_can == 2)
  344.                 {
  345.                         s_low ++ ;          //湿度下限值加1
  346.                         if(s_low >= s_high)
  347.                                 s_low = s_high - 1;
  348.                 }
  349.                 if(key_can == 3)
  350.                 {
  351.                         s_low --;          //湿度下限值减1
  352.                         if(s_low <= 1)
  353.                                 s_low = 1;
  354.                 }
  355.                 write_sfm2(2,4,s_high);        //显示湿度上限
  356.                 write_sfm2(2,12,s_low);                   //显示湿度下限
  357.                 write_com(0x80+0x40+12);           //将光标移动到第2行第到3位
  358.                 write_com(0x0f);                  //显示光标并且闪烁
  359.         }        
  360. }  

  362. /****************报警函数***************/
  363. void clock_h_l()
  364. {
  365.         static uchar value,value1;
  366.         if(shidu <= s_low)
  367.         {
  368.                 value ++;
  369.                 if(value >= 2)
  370.                 {
  371.                         value = 10;
  372.                         beep = ~beep;          //蜂鸣器报警
  373.                         dianji = 0;       //打开电机
  374.                 }
  375.         }else
  376.                 beep = 1;   //关闭蜂鸣器
  377.         
  378.         if(shidu >= s_high)
  379.         {
  380.                 value1 ++;
  381.                 if(value1 >= 2)
  382.                 {
  383.                         value1 = 10;
  384.                         beep = 1;   //关闭蜂鸣器
  385.                         dianji = 1;       //关机电机
  386.                 }
  387.         }else
  388.                 value1 = 0;
  389. }

  391. /***************主函数*****************/
  392. void main()
  393. {
  394.         init_1602();
  395.                 UsartInit();                          //1602液晶初始化
  396.         time_init();                                //初始化定时器
  397.         while(1)
  398.         {
  399.                 key();                                        //独立按键程序
  400.                 if(key_can < 10)
  401.                 {
  402.                         key_with();                        //按键按下要执行的程序
  403.                 }
  404.                 if(flag_300ms == 1)
  405.                 {               
  406.                         flag_300ms = 0;         
  407.                         clock_h_l();         //报警函数
  408.                         if(beep == 1)
  409.                         {
  410.                                 shidu = Adc0832(0);        //读出湿度
  411.                                 shidu = 99 - shidu * 99 / 255;
  412.                                                                 if(uart_flag==1)    //接收到了上位机发过来的获取重量的命令
  413.                                                                 {
  414.                                                                         if(receive[2]==0x01)         //有效位是0x01
  415.                                                                         {
  416.                                                                                 send[0]=0xaa;
  417.                                                                                 send[1]=0x55;
  418.                                                                                 send[2]=shidu/1000;
  419.                                                                                 send[3]=shidu%1000/100;
  420.                                                                                 send[4]=shidu%100/10;    //校验和
  421.                                                                                 send[5]=shidu%10;
  422.                                                                                 send[6]=send[2]+send[3]+send[4]+send[5];
  423.                                                                                 fsxb=0;                                          
  424.                                                                                 SBUF=send[fsxb];  //串口发送   第一个字节
  425.                                                                                 fsxb++;
  426.                                                                         }
  427.                                                                         uart_flag=0;
  428.                                                                 }
  429.                         }
  430.                         if(menu_1 == 0)
  431.                         {
  432.                                 write_sfm2(1,9,shidu);                   //显示湿度等级
  433.                         }
  434.                 }
  435.                 delay_1ms(1);

  437.         }
  438. }

  440. /*************定时器0中断服务程序***************/
  441. void time0_int() interrupt 1
  442. {        
  443.         static uchar value;
  444.         TH0 = 0x3c;
  445.         TL0 = 0xb0;     // 50ms
  446.         value ++;         
  447.         if(value % 6 == 0)
  448.         {
  449.                 flag_300ms = 1;           //300ms
  450.                 value = 0;
  451.         }
  452. }
  453. void  Usart() interrupt 4
  454. {
  455.          if(TI==1)          //判断是否发生了发送中断
  456.          {
  457.                   TI=0;
  458.                  if(fsxb!=7)   //发送 send[1]  send[2]  send[3]           send[4]
  459.                  {
  460.                          SBUF=send[fsxb];  //串口发送   第一个字节
  461.                          fsxb++;
  462.                  }
  463.          }
  464.          else                   //判断是否发生了接受中断
  465.          {
  466.                 RI=0;          
  467.             receive[count]=SBUF;
  468.                 if(count==0&&receive[count]==0xaa)
  469.                 {
  470.                         count=1;
  471.                 }
  472.                 else if(count==1&&receive[count]==0x55)
  473.                 {
  474.                         count=2;
  475.                 }
  476.                 else if(count>=2&&count<3)           //2    3
  477.                 {
  478.                         jyh+=receive[count];   //jyh=jyh+receive[count];
  479.                         count++;
  480.                 }
  481.                 else if(count==3&&receive[count]==jyh)
  482.                 {
  483.                         count=0;
  484.                         uart_flag=1;   //串口接收成功标志位置
  485.                         jyh=0;
  486.                 }
  487.                 else
  488.                 {
  489.                          count=0;  //判断不满足条件就将校标清零
  490.                 }
  491.          }
  492. }
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ID:284421 发表于 2018-7-27 22:09 | 显示全部楼层
这个对我来说实在太有用了，但不知道我学不学得会。
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ID:284421 发表于 2018-7-27 22:14 | 显示全部楼层
我现在用的是《土壤湿度控制器模块》，但没有延时浇水，加555延时效果也不理想，在百度找了几天资料，才找到你这帖子，我慢慢看看，感谢！
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ID:290009 发表于 2018-8-7 12:36 | 显示全部楼层
air163 发表于 2018-7-27 22:09
这个对我来说实在太有用了，但不知道我学不学得会。

试着做就行，多实践实践就行，只是理论的话，根本不知道实践中会发生什么，只有自己去试遇到问题解决问题才是真正的学会，真正的成长
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ID:354282 发表于 2018-8-7 15:56 来自手机 | 显示全部楼层
我公司有一款产品就是浇水，还没搞懂和这个是不是同一原理
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ID:110736 发表于 2019-3-11 15:05 | 显示全部楼层
这个资料不错，正需要AD读取土壤湿度传感器
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ID:445163 发表于 2019-6-29 03:22 来自手机 | 显示全部楼层
有用  最近在研究  谢谢哈哈哈
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ID:711402 发表于 2020-4-16 16:17 | 显示全部楼层
太棒了，正愁不会上位机，这个资料太全了！
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