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第2脚：VCC接5V电源正极

第3脚：V0为液晶显示器对比度调整端，接正电源时对比度最弱，接地电源时对比度最高。

第4脚：RS为寄存器选择，高电平1时选择数据寄存器、低电平0时选择指令寄存器。 第5脚：RW为读写信号线，高电平(1)时进行读操作，电平(0)时进行写操作。第6脚：E(或EN)端为使能(enable)端，高电平（1）时读取信息，负跳变时执行指令。

第7～14脚：D0～D7为8位双向数据端。第15～16脚：空脚或背灯电源。15脚背光正极，16脚背光负极[5]。

结合AT89C52可以画出如原理图2.2。

图2.2 LCD1602与AT89S52连接图

3.2 时钟模块设计

DS1302 是美国DALLAS公司推出的一种高性能、低功耗、带RAM的实时时钟电路，它可以对年、月、日、周日、时、分、秒进行计时，具有闰年补偿功能，工作电压为2.5V～5.5V。采用三线接口与CPU进行同步通信，并可采用突发方式一次传送多个字节的时钟信号或RAM数据。DS1302内部有一个31×8的用于临时性存放数据的RAM寄存器。DS1302是DS1202的升级产品，与DS1202兼容，但增加了主电源/后备电源双电源引脚，同时提供了对后备电源进行涓细电流充电的能力。在DS1302的引脚排列，其中Vcc1为后备电源，VCC2为主电源。在主电源关闭的情况下，也能保持时钟的连续运行。DS1302

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由Vcc1或Vcc2两者中的较大者供电。当Vcc2大于Vcc1+0.2V时，Vcc2给DS1302供电。当Vcc2小于Vcc1时，DS1302由Vcc1供电。X1和X2是振荡源，外接32.768kHz晶振。RST是复位/片选线，通过把RST输入驱动置高电平来启动所有的数据传送。RST输入有两种功能：首先，RST接通控制逻辑，允许地址/命令序列送入移位寄存器；其次，RST提供终止单字节或多字节数据的传送手段[6]。当RST为高电平时，所有的数据传送被初始化，允许对DS1302进行操作。如果在传送过程中RST置为低电平，则会终止此次数据传送，I/O引脚变为高阻态。上电运行时，在Vcc≥2.5V之前，RST必须保持低电平。只有在SCLK为低电平时，才能将RST置为高电平。I/O为串行数据输入输出端(双向)，后面有详细说明。SCLK始终是输入端。

DS1302与CPU的连接需要三条线，即SCLK(7)、I/O(6)、RST(5)。图3示出DS1302与89C2051的连接图，其中，时钟的显示用LCD。实际上，在调试程序时可以不加电容器，只加一个32.768kHz 的晶振即可。只是选择晶振时，不同的晶振，误差也较大。另外，还可以在上面的电路中加入DS18B20，同时显示实时温度。只要占用CPU一个口线即可。 LCD还可以换成LED，还可以使用北京卫信杰科技发展有限公司生产的10位多功能8段液晶显示模块LCM101，内含看门狗(WDT)/时钟发生器及两种频率的蜂鸣器驱动电路，并有内置显示RAM，可显示任意字段笔划，具有3－4线串行接口，可与任何单片机、IC接口。功耗低，显示状态时电流为2μA (典型值)，省电模式时小于1μA，工作电压为2.4V～3.3V，显示清晰[7]。

DS1302 与微处理器进行数据交换时，首先由微处理器向电路发送命令字节，命令字节最高位MSB(D7)必须为逻辑1，如果D7=0，则禁止写DS1302，即写保护；D6=0，指定时钟数据，D6=1，指定RAM数据；D5～D1指定输入或输出的特定寄存器；最低位LSB(D0)为逻辑0，指定写操作(输入)， D0=1，指定读操作(输出)。

在DS1302的时钟日历或RAM进行数据传送时，DS1302必须首先发送命令字节。若进行单字节传送，8位命令字节传送结束之后，在下2个SCLK周期的上升沿输入数据字节，或在下8个SCLK周期的下降沿输出数据字节。DS1302与RAM相关的寄存器分为两类:一类是单个RAM单元，共31个，每个单元组态为一个8位的字节，其命令控制字为C0H～FDH，其中奇数为读操作，偶数为写操作；再一类为突发方式下的RAM寄存器，在此方式下可一次性读、写所有的RAM的31个字节。要特别说明的是备用电源B1，可以用电池或者超级电容器(0.1F以上)。虽然DS1302在主电源掉电后的耗电很小，但是，

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如果要长时间保证时钟正常，最好选用小型充电电池。可以用老式电脑主板上的3.6V充电电池。如果断电时间较短(几小时或几天)时，就可以用漏电较小的普通电解电容器代替。100 μF就可以保证1小时的正常走时。DS1302在第一次加电后，必须进行初始化操作。初始化后就可以按正常方法调整时间[8]。

图2.3 1302时钟模块

DS1302 存在时钟精度不高，易受环境影响，出现时钟混乱等缺点。DS1302可以用于数据记录，特别是对某些具有特殊意义的数据点的记录，能实现数据与出现该数据的时间同时记录。这种记录对长时间的连续测控系统结果的分析及对异常数据出现的原因的查找具有重要意义。传统的数据记录方式是隔时采样或定时采样，没有具体的时间记录，因此，只能记录数据而无法准确记录其出现的时间；若采用单片机计时，一方面需要采用计数器，占用硬件资源，另一方面需要设置中断、查询等，同样耗费单片机的资源，而且，某些测控系统可能不允许。但是，如果在系统中采用时钟芯片DS1302，则能很好地解决这个问题[9]。 3.3 传感器模块设计

这里选用的湿度传感器是DHT11湿度传感器。DHT11是一款专门为用户设计自身产品而提供的数字化温湿度探头，其湿度测量量程为1％—99％RH．分辨率为0.5％RH，测量精度为±3.0％RH(典型值)；温度测量范围为-25—+60℃，分辨率为0.0625℃，测量精度±0.5℃，响应时间：5S（典型值），供电电源 +8 — 18V DC，300mA。DHT11采用一线总线， 因其具备能与计算机进行数字通讯、总线负载量大、布线简炼、精度高、性

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能稳定、价格便宜等多方面优点， 是工业现场系统设计的高级境界。一线总线的真正优势在于: 作为信号源， 无须考虑如何解决通讯协议问题; 在绝大多数场合， 不用考虑总线上连接的传感器数量; 在大多数场合甚至不需另外提供电源，传输距离远。一线总线的发展对于目前各种总线之间的通讯协议壁垒已构成强烈的冲击。DHT11是温湿一体型ITU模块， 具有分辨率高、工作温度范围范围带、稳定性高、编程简单、传输距离远等优点， 广泛应用于工业现场[10]。

本设计利用湿度传感器检测花盆土壤的湿度，将采集到的湿度传送到单片机芯片，单片机根据湿度控制是否浇水。如果需要浇水，单片机的一个引脚p2.0置高电平。使继电器线圈通电．敞开触点闭合，打开电磁阀，实现定时定量的自动浇水，设定时间到，电磁阀自动闭合，并且水流时间可调，上面安装了数码管．并有一个按钮根据不同花卉所需水量不同。设置浇花时问长短，在数码管上可以显示浇水时间的长短；如果检测湿度足够，p2.0仍保持为低电平，不打开电磁阀。该技术所采用的技术方案是：利用单片机实现自动控制。首先检测采用何种方式浇花，如果定时定量浇花，就在规定的时间开始浇花。按照设置浇花时间的长短进行浇花；如果是根据湿度控制是否浇水就设置单片机1个引脚为低电平．湿度传感器检测湿度。传送给单片机芯片，当检测到湿度不够时．单片机这个引脚就变为高电乎，把继电器吸合，常开触点闭合，使得电磁阀线圈得电，此时电磁阀门有闭合变成断开，水流经过，给花卉浇水[11]。结构图如图2.4所示。

图2.4 湿度浇花结构图

3.4 继电器驱动模块设计

单片机是一个弱电器件，一般情况下它们大都工作在 5V 甚至更低.驱动电流在mA