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`目录
第一章绪论 3
节水灌溉系统概述 3
本设计任务和主要内容 4
第二章硬件电路设计 5
5
单片机主机系统电路 5
6
6
7
7
LED显示系统电路 9
11
第3节系统的软件设计 11
系统主程序设计 11
采样子程序设计 13
数据处理 14
14
16
LED动态显示程序 18
第四章总结 21
参考文献 22
基于单片机的自动节水灌溉系统的设计
第一章绪论
我国是农业大不高,而要使我国农田水利灌溉走上新台阶,就必须加速推进农业的科学化、合理化、现代化进程。本系统是针对我国农业引水到田的传统灌溉方式,在现代化农业和即将推进的精准农业面前的落后现状,及灌溉过程中无法知道农作物需水量的大小,盲目的频繁灌溉、过量灌溉所造成的水资源浪费现状,提出的无线节水灌溉控制系统设计方案。自动控制节水灌溉技术的高低代表着农业现代化的发展状况,灌溉系统自动化水平较低是制约我国高效农业发展的主要原因。单片机控制的滴灌节水灌溉系统,该系统可对不同土壤的湿度进行监控,并按照作物对土壤湿度的要求进行适时、适量灌水,其核心是单片机和PC机构成的控制部分,主要对土壤湿度与灌水量之间的关系、灌溉控制技术及设备系统的硬件、软件编程各个部分进行实现。
单片机控制部分采用AT89C51单片机为核心,主要由土壤湿度传感器,信号处理电路,显示电路,输出控制电路,故障报警电路等组成,软件选用汇编语言编程。单片机可将土壤湿度传感器检测到的土壤湿度模拟量转换成数字量,显示于LED显示器上。该系统灵活性强,易于操作,可靠性高,将会有更广阔的开发前景。
节水灌溉系统概述
生命之起源,水为必要条件,没有了水,地球上的生命将会枯竭。
随着21世纪的到来,能源危机将接踵而至。比能源危机更可怕的是,作为
人类生命之源的水的短缺到了前所未有的程度,这一状况还将随着时间的推移和
社会的发展继续恶化。水资源危机已成为全球性的突出问题,利用科技手段缓解这一危机,将是人类主要的出路。
农业是人类社会最古老的行业,是各行各业的基础,也是人类顿以生存的最
重要的行业。农业的发展从长远来看很重要,一是水的问题,二是科技的问题。
农业的根本出路在科技,在教育。由传统农业向现代化农业转变,由粗放经营向
集约经营转变,必须要求农业科技有一个大的发展,进行一次新的农业技术革命。
农业与工业、交通等行业相比仍然比较落后,农业灌溉技术尤其落后。灌溉系统
自动化水平较低是制约我国高效农业发展的主要原因。传统的灌溉模式自动化程
度极低,基本上属粗放的人工操作,即便对于给定的量,在操作中也无法进行有
效的控制,为了提高灌溉效率,缩短劳动时间和节约水资源,必须发展节水灌溉
控制技术。
现代智能型控制器是进行灌溉系统田间管理的有效手段和工具,它可提高操
作准确性,有利于灌溉过程的科学管理,降低对操作者本身素质的要求。除了能
大大减少劳动量,更重要的是它能准确、定时、定量、高效地给作物自动补充水
分,以提高产量、质量,节水、节能。
现代灌溉控制器的研究使用在我国农、林、及园艺为数不多,与发达国家相
比,有较大的差距,还基本停留在人工操作上,即使有些地方搞了一些灌溉工程
的自动化控制系统,也是根据经验法来确定每天灌溉次数和每次灌溉量,如果灌
溉量与作物实际需水量相比太少,便不能有效的促进作物健康成长;而灌溉量太
多,肥水流失,又会造成资源浪费,同时传统的灌溉法还需要相关专家的实时观
察并经验指导生产,劳动生产率低,这也不能与现代化农业向优化、高效化方向
发展要求同步。
随着计算机技术和传感器技术的迅猛发展,计算机和传感器的价格日益降
低,可靠性日益提高,用信息技术改造农业不仅是可能的而且是必要的。用高新
技术改造农业产业,实施节水灌溉已成为我国农业乃至国民经济持续发展带战略
性的根本大事。本文旨在设计一套能对作物生长的土壤湿度进行自动监控的系
统,它能对作物进行适时、适量的灌水,起到高效灌溉,节水、节能的作用。
本设计任务和主要内容
本论文主要研究单片机控制的滴灌节水灌溉系统,分别对土壤湿度与灌水量之间的关系、灌溉控制技术及系统设备的软、硬件各个部分进行了研究。
主要内容如下:
,进行节水灌溉控制系统的整体研究与设计。