随着人们生活水平的提高，花卉逐渐收到人们的青睐，陶冶情操，净化空气。花卉的栽种受到越来越多人的关注，但是由于生活节奏加快，种花容易养花难的问题暴露出来，而如今养花最主要的问题就是人们没有足够时间去浇水，研究表明花草的主要死亡原因是由于浇水不及时引起，因此设计自动浇花装置将会带来很多便利。
1 系统的总体设计
按照家用自动浇花系统的功能要求，应采用如图所示的模块组成系统，即电源电路、单片机控制器、温度检测电路、按键输入电路、LCD显示电路、土壤湿度传感器和光敏模块、电机驱动模块[1]。如图1所示。
2 硬件电路设计
2.1 直流电源部分设计
2.2 测温电路设计
2.3 土壤湿度传感器电路
将湿度传感器看作可调变阻器，当湿度传感器采集到湿度时，电阻值发生变化，湿度值最小时电阻值为10K，湿度值最大时为0.1Ω。变化的幅度是根据湿度传感器采集到的湿度大小而定。随着电阻值的变化，电路的输出电压也随着变化。调节电阻值的大小，可得到想要的电压值，满足电路需求[4]。
土壤湿度传感器特性：
（1）土壤湿度传感器表面采用镀镍处理，有加宽的感应面积，可提高导电性能，防止接触土壤容易生锈的问题，延长使用寿命。
（2）可以宽范围的控制土壤湿度，通过电位器调节控制相应阀值，湿度低于设定值时，D0输出高电平；高于设定值时，D0输出低电平。
（3）采用三线制，界限简单，只需把VCC外接3.3V-5V电压，GND外接地，D0“小板数字量输出接口（0和1）”接到单片机即可。
（4）比较器采用LM393芯片，工作稳定。
（5）设有固定螺栓孔，方便安装。
模块中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；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。土壤探头与LM393连接原理图如图2所示。
2.4 光照强度采集电路
光照强度采集电路设计上采用光敏电阻与ADC0832芯片连接，将光敏电阻采集的模拟量通过0832转换后送入单片机中进行处理、分析并与预设参数进行比较，予以判断。满足条件时进行浇水。
2.5 电机驱动电路
本设计将采用L298N芯片来驱动电机，L298是SGS公司的产品，内部包含4通道逻辑驱动电路，可以方便的驱动两个直流电机，或一个两相步进电机。L298N可接受标准的TTL逻辑电平信号VSS，VSS可接4.5～7V电压。4脚VS接电源电压，VS范围为+2.5～46V，输出电流可达2.5A。
3 软件设计
本系统的核心是AT89C51，其监控程序和应用软件全部固化在EPROM内，其工作过程是：当系统接通电源后，AT89C51单片机进入监控状态，同时完成对各个端口的初始化工作，当有按键按下时，产生申请中断，进入响应的中断程序，完成键盘处理工作。当没有外部控制信息的输入时，系统会自动采集温湿度及光照传感器的电压值，通过与设定值比较来控制浇水。对于定时浇水，单片机会读取时间并将时间显示在LCD显示屏上。主程序流程图如图3所示。
4 结语
本设计利用了89C51单片机的强大控制功能，实现了智能浇水与定时浇水。单片机体积小，重量轻，抗干扰能力强，环境要求不高，价格低廉，可靠性高，灵活性好，开发较为容易。本系统所需硬件器件较少，方便，节省资源。具有稳定性高、抗干扰能力强、灵敏度高等优点，满足了设计要求。
参考文献
[3]李敏，孟臣.数字式温湿度传感器及其应用技术[J].电子元器件应用，2004，2：105-115.
