基于Arduino的土壤湿度检测
基于Arduino的土壤湿度检测
目录
1.总体设计框图
2.系统的硬件设计
2.1系统硬件的简述
2.2单片机模块的设计
2.3温度采集系统的设计
3、附录
附录1总体电路图
附录2 效果图（3张）
附录3源程序
1.总体设计框图
本浇花系统总体上分为硬件和软件两大组成部分。硬件部分包括Arduino UNO开发板、温湿度传感器、通信模块、浇水执行系统和液晶显示等。软件部分包括Android客户端。系统结构如图1所示
2.系统的硬件设计
2.1系统硬件的简述
1，传感器适用于土壤的湿度检测；
2，模块中蓝色的电位器是用于土壤湿度的阀值调节，
顺时针调节，控制的湿度会越大，逆时针越小
3，数字量输出D0可以与单片机直接相连，通过单片机来检测高低电平，由此来检测土壤湿度；
4，小板模拟量输出AO(0~1023)可以和AD模块相连，通过AD转换，可以获得土壤湿度更精确的数值；
2.2单片机模块的设计
2.2.1单片机的功能特性描述
图2-1 Arduino实物图
图2-2 Arduino引脚图
Arduino UNO可以通过3种方式供电，而且能自动选择供电方式：
外部直流电源通过电源插座供电。
电池连接电源连接器的GND和VIN引脚。
USB接口直接供电。
电源引脚说明：
VIN --- 当外部直流电源接入电源插座时，可以通过VIN向外部供电；也可以通过此引脚向UNO直接供电；VIN有电时将忽略从USB或者其他引脚接入的电源。
5V --- 通过稳压器或USB的5V电压，为UNO上的5V芯片供电。
3.3V --- 通过稳压器产生的3.3V电压，最大驱动电流50mA。
GND --- 地脚。
输入输出：
14路数字输入输出口：工作电压为5V，每一路能输出和接入最大电流为40mA。每一路配置了20-50K欧姆内部上拉电阻（默认不连接)。除此之外，有些引脚有特定的功能
串口信号RX（0号）、TX（1号）: 与内部 ATmega8U2 USB-to-TTL 芯片相连，提供TTL电压水平的串口接收信号。
外部中断（2号和3号）：触发中断引脚，可设成上升沿、下降沿或同时触发。
脉冲宽度调制PWM（3、5、6、9、10 、11）：提供6路8位PWM输出。
SPI（10(SS)，11(MOSI)，12(MISO)，13(SCK)）：SPI通信接口。
LED（13号）：Arduino专门用于测试LED的保留接口，输出为高时点亮LED，反之输出为低时LED熄灭。
6路模拟输入A0到A5：每一路具有10位的分辨率（即输入有1024个不同值），默认输入信号范围为0到5V，可以通过AREF调整输入上限。除此之外，有些引脚有特定功能
TWI接口（SDA A4和SCL A5）：支持通信接口（兼容I2C总线）。
AREF：模拟输入信号的参考电压。
Reset：信号为低时复位单片机芯片。
2.3温度采集系统的设计
2.3.1湿度传感器的概述
叉形设计，方便插入土壤模块插入土壤后，输出电压随着土壤湿度升高而增大土壤湿度检测的基本特性：
供电：3.3v 或者 5v输出信号：0~4.2v额定电流: 35mA输出范围及对应的土壤湿度2.3.2传感器的借口说明
用于土壤的湿度检测。可通过电位器调节土壤湿度的阀值，顺时针调节，控制的湿度会越大，逆时针越小；湿度低于设定值时，DO输出高电平，模块提示灯亮；湿度高于设定值时，DO输出低电平，模块提示灯灭。工作电压3.3V-5V。3V时，在空气中AO读取的值最大为695 ， 浸泡在水里的 最小值245；5V时，在空气中AO读取的值最大为1023 ，浸泡在水里的最小值 245。
2.3.3硬件连接
VCC接 Arduino 3.3V或5V
GND接 Arduino GND
AO 接 ArduinoAnalog
DO接 Arduino Digital 4
3、附录
附录1总体电路图
附录2 效果图（3张）
附录3源程序
//LingShun Lab
#define Moisture A0 //定义AO 引脚 为 IO-A0
#define DO 7 //定义DO 引脚 为 IO-7
void setup() {
pinMode(Moisture, INPUT);//定义A0为输入模式
pinMode(DO, INPUT);
Serial.begin(9600);
}
void loop() {
//串口返回测量数据
Serial.print("Moisture=");
Serial.print(analogRead(Moisture));//读取AO的数值
Serial.print("|DO=");
Serial.println(digitalRead(DO));//读取DO的数值
delay(1000);
}
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