用AT89C2051單片機(jī)控制的多回路自動(dòng)澆水系統(tǒng)的工作原理及設(shè)計(jì)

一、工作原理

該裝置電原理圖如附圖所示。主控芯片IC3為AT89C2051單片機(jī)，IC4是BCD碼輸入4線一7段鎖存譯碼／驅(qū)動(dòng)器。工作時(shí)，六位LED數(shù)碼管顯示當(dāng)前時(shí)間和星期，從左至右，前兩位顯示時(shí)，中間兩位顯示分，最后一位顯示星期。LED9、LEDl0為秒閃指示，每秒閃動(dòng)一次。當(dāng)需要調(diào)整時(shí)間時(shí)，按動(dòng)ANl，小時(shí)數(shù)可在0～23之間變化；按動(dòng)AN2，分鐘數(shù)可在0～59之間變化：

按動(dòng)AN3，星期可在1～7之間變化。初次上電時(shí)。

該裝置默認(rèn)澆水開始時(shí)間為每天早晨7：00。每路澆水持續(xù)時(shí)間180秒。每天早上7：00。單片機(jī)通過P30（RXD）和P3l（TXD）口串行輸出數(shù)據(jù)，使8位移位寄存器74LSl64的13腳為高電平。

該電平通過uL，N2803驅(qū)動(dòng)，在其18腳輸出低電平，使繼電器K1閉合，開啟第一路澆水裝置的電磁閥開始澆水，數(shù)碼管進(jìn)入180秒倒計(jì)時(shí)顯示。

180秒后，K1失電，K2得電，第二路澆水開始。依此類推。當(dāng)八路全部澆水結(jié)束后，數(shù)碼管重新顯示當(dāng)前時(shí)間。需要設(shè)置時(shí)，按一下AN4，數(shù)碼管前四位顯示每天澆水的開始時(shí)間。

最后一位顯示澆水開始時(shí)間標(biāo)志“8”，按動(dòng)ANl和AN2進(jìn)行澆水開始時(shí)間設(shè)定，方法與調(diào)整時(shí)間時(shí)相同。設(shè)置好后，再按一下AN4，數(shù)碼管前四位顯示每路澆水的持續(xù)時(shí)間，最后一位顯示標(biāo)志“9”，按動(dòng)AN1可設(shè)置持續(xù)時(shí)間的高兩位，按動(dòng)AN2設(shè)置低兩位。

單位為秒，設(shè)置范圍為0～9999秒。設(shè)置好后再按一下AN4，數(shù)碼管又返回到顯示當(dāng)前時(shí)間狀態(tài)。

在實(shí)際使用中，若不需要每天都澆水?？稍跀?shù)碼管顯示當(dāng)前時(shí)間時(shí)，按動(dòng)AN3，使代表星期的最后一位數(shù)碼管在1～7之間變動(dòng)，找到不需要澆水的那一天。按動(dòng)AN5，點(diǎn)亮該數(shù)碼下面的小數(shù)點(diǎn)即可。

例如，要設(shè)置每星期的一、三、五、日不澆水，可按動(dòng)AN3，使最后一位數(shù)碼管顯示“l(fā)”（星期一），按動(dòng)AN5點(diǎn)亮該數(shù)碼管的小數(shù)點(diǎn)，再按動(dòng)AN3找到星期三，按動(dòng)AN5點(diǎn)亮小數(shù)點(diǎn)。按同樣的方法，設(shè)置好星期五和星期天即可。

二、軟件設(shè)計(jì)

用89C2051的T0中斷進(jìn)行計(jì)時(shí)，T1中斷進(jìn)行澆水軟件采用模塊化設(shè)計(jì)，修改容易、調(diào)試方便。整個(gè)程序由主程序、比較程序、二一十進(jìn)制轉(zhuǎn)換程序、顯示程序、鍵盤掃描程序、按鍵值跳轉(zhuǎn)處理程序、中斷程序、校時(shí)程序、設(shè)置程序、延時(shí)程序等組成。片內(nèi)主要RAM分配如下：30H～34H分別為0.01秒、秒、分、時(shí)、星期的計(jì)數(shù)單元，36H保存AN4鍵序，39H保存鍵碼，3AH一3CH為顯示緩沖區(qū)。40H一42H分別為澆水開始時(shí)間的分、時(shí)、星期存放單元，47H、48H存放每路澆水持續(xù)時(shí)間。4CH保存串行輸出數(shù)據(jù)，位01H～07H分別存放星期一到星期天是否澆水標(biāo)志。

三、其他問題

該裝置采用串行輸出，對(duì)軟硬件稍加改動(dòng)，即可很容易地對(duì)輸出路數(shù)進(jìn)行擴(kuò)展。使用時(shí)?？砂褲菜畤婎^分成若干組，由該裝置控制各組輪流澆水。每組噴頭數(shù)量可根據(jù)現(xiàn)場主管道口徑、水壓、所用噴頭種類等情況估算。澆水裝置可以是自動(dòng)旋轉(zhuǎn)噴頭、多孔噴水管、地埋噴頭、塑料撞擊式噴頭、霧化澆水器、自制噴管等澆水機(jī)械。