用AT89C2051单片机控制的多回路自动浇水系统的工作原理及设计

一、工作原理

该装置电原理图如附图所示。主控芯片IC3为AT89C2051单片机，IC4是BCD码输入4线一7段锁存译码／驱动器。工作时，六位LED数码管显示当前时间和星期，从左至右，前两位显示时，中间两位显示分，最后一位显示星期。LED9、LEDl0为秒闪指示，每秒闪动一次。当需要调整时间时，按动ANl，小时数可在0～23之间变化；按动AN2，分钟数可在0～59之间变化：

按动AN3，星期可在1～7之间变化。初次上电时。

该装置默认浇水开始时间为每天早晨7：00。每路浇水持续时间180秒。每天早上7：00。单片机通过P30（RXD）和P3l（TXD）口串行输出数据，使8位移位寄存器74LSl64的13脚为高电平。

该电平通过uL，N2803驱动，在其18脚输出低电平，使继电器K1闭合，开启第一路浇水装置的电磁阀开始浇水，数码管进入180秒倒计时显示。

180秒后，K1失电，K2得电，第二路浇水开始。依此类推。当八路全部浇水结束后，数码管重新显示当前时间。需要设置时，按一下AN4，数码管前四位显示每天浇水的开始时间。

最后一位显示浇水开始时间标志“8”，按动ANl和AN2进行浇水开始时间设定，方法与调整时间时相同。设置好后，再按一下AN4，数码管前四位显示每路浇水的持续时间，最后一位显示标志“9”，按动AN1可设置持续时间的高两位，按动AN2设置低两位。

单位为秒，设置范围为0～9999秒。设置好后再按一下AN4，数码管又返回到显示当前时间状态。

在实际使用中，若不需要每天都浇水。可在数码管显示当前时间时，按动AN3，使代表星期的最后一位数码管在1～7之间变动，找到不需要浇水的那一天。按动AN5，点亮该数码下面的小数点即可。

例如，要设置每星期的一、三、五、日不浇水，可按动AN3，使最后一位数码管显示“l”（星期一），按动AN5点亮该数码管的小数点，再按动AN3找到星期三，按动AN5点亮小数点。按同样的方法，设置好星期五和星期天即可。

二、软件设计

用89C2051的T0中断进行计时，T1中断进行浇水软件采用模块化设计，修改容易、调试方便。整个程序由主程序、比较程序、二一十进制转换程序、显示程序、键盘扫描程序、按键值跳转处理程序、中断程序、校时程序、设置程序、延时程序等组成。片内主要RAM分配如下：30H～34H分别为0.01秒、秒、分、时、星期的计数单元，36H保存AN4键序，39H保存键码，3AH一3CH为显示缓冲区。40H一42H分别为浇水开始时间的分、时、星期存放单元，47H、48H存放每路浇水持续时间。4CH保存串行输出数据，位01H～07H分别存放星期一到星期天是否浇水标志。

三、其他问题

该装置采用串行输出，对软硬件稍加改动，即可很容易地对输出路数进行扩展。使用时。可把浇水喷头分成若干组，由该装置控制各组轮流浇水。每组喷头数量可根据现场主管道口径、水压、所用喷头种类等情况估算。浇水装置可以是自动旋转喷头、多孔喷水管、地埋喷头、塑料撞击式喷头、雾化浇水器、自制喷管等浇水机械。