土壤湿度调节灌溉系统设计课程设计报告

《土壤湿度调节灌溉系统设计课程设计报告》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、测控系统综合设计课程设计题目：土壤湿度调节灌溉系统设计院（系、部）：电气与控制工程学院班级：测控11-1姓名：学号：指导教师：完成日期：辽宁工程技术大学课程设计成绩评定表学期2014-2015(1)姓名专业测控班级1班课程名称测控系统综合设计课程设计论文题目土壤湿度调节灌溉系统设计评定指标评定指标分值得分知识创新性20理论正确性20内容难易性15结合实际性10知识掌握程度15书写规范性10工作量10总成绩100评语：任课教师时间2015年1月19日备注课程设计任务书一、设计题目基于单片机设计土壤湿度调节灌溉系统二、设计任务1、设计检测土壤湿度等模拟量的检测电路。2、编辑有关程

2、序对数据处理并直观的显示出来。3、可以拓展有关的其他功能，使设计更完善。三、设计计划本设计共2周。第1周：1、针对选题查资料，确定设计方案；2、分析控制策略，选取合适器件，确定具体实现的功能；3、完成有关电路的焊接与设计工作；4、测试电路稳定性，安全性，合理性，是否达到标准；第2周：1、查阅各元器件资料，整合系统所实现的功能；2、设计系统程序流程图，编辑C语言程序；3、调试程序与硬件是否配合；4、对程序进行优化、整理；5、整理软硬件的各种资料，编写课程设计报告。四、设计要求1、针对实际问题，设计解决方法2、以软件为主，可以进行相关硬件内容的设计3、详细说明设计思路4、形成设计

3、报告指导教师：教研室主任：时间：2015年1月19日摘要土壤湿度调节灌溉系统针对目前城市绿化、农业大棚等灌溉方面所遇到的问题而设计的一种能够精确控制土壤湿度，合理供水，达到节水、保湿、检测土壤水分等目的的控制系统。它能够协助人们用最适合的水量培育植物，既不浪费水又能使作物正常生长，这使得土壤灌溉更加科学合理，并且逐步实现自动化、智能化控制。本系统主要以单片机为核心，利用土壤湿度传感器采集湿度信号，通过继电器，电机，电磁阀等控制，实现灌溉水量的控制。关键词：单片机；土壤湿度；灌溉；目录1、设计方案11.1系统功能及实现11.2系统主要控制与检测元件22、硬件系统设计32.1温度

4、检测以及报警功能的实现32.2土壤湿度与空气湿度检测功能的实现42.3单片机最小系统电路52.4硬件系统测试53、软件系统设计73.1程序主流程设计73.2系统状态检测程序83.3系统控制程序93.4数据显示程序93.5程序调试104、总结115、设计体会12参考文献131、设计方案自动化灌溉系统分为全自动化灌溉系统和半自动化灌溉系统。全自动化灌溉系统不需要人直接参与,通过预先编制好的控制程序和根据反映作物需水的某些参量可以长时间地自动启闭水泵和自动按一定的轮灌顺序进行灌溉。人的作用只是调整控制程序和检修控制设备。半自动化灌溉系统中在田间没有安装传感器,灌水时间、灌水量和灌溉

5、周期等均是根据预先编制的程序而不是根据作物的土壤水分及气象状况的反馈信息来控制的。本课程设计所研究设计的是全自动的灌溉系统，能够对土壤湿度、空气温湿度进行检测，并将数据返回经过单片机程序进行决策，判断土壤水分状况，利用部分算法控制实施对土壤灌溉的科学化管理。1.1系统功能及实现本系统装置主要有以下几点功能：1、检测土壤湿度并自动浇水。2、湿度低于设定值进行报警。3、低温报警。室温低影响植物生长，此时需要声音提醒。4、人机交互显示。方便使用者实时了解与花卉相关的气温湿度等参数。5、存储历史数据，对土壤湿度在每次浇水后进行数据存储，以便提取分析，设定合理的湿度阈值，并获取土壤湿度

6、和空气湿度变化情况。设计方案：土壤湿度调节灌溉系统以STC公司生产的单片机作为系统控制核心，通过编程来控制并实现上述功能。首先，单片机由温度、湿度等传感器获取外界相关信号，并转换为数字信号进入单片机进行数据处理，通过与一些特定的条件比较后，判断此时装置的工作状态以及花卉的生长情况，一方面，将信息显示出来，另一方面，准备向执行机构发送相应动作指令。然后，针对不同情况分优先级处理，通过控制外设达到所需效果测温报警功能需要通过温度传感器获取温度值，在经过单片机程序的处理，控制蜂鸣器发声报警。13自动浇水功能，需要水泵和电磁阀共同实现。但是，先由土壤湿度检测模块收集花盆内土壤干湿度的

7、信号，输入单片机后，经过继电器控制水泵和电磁阀，其中电磁阀一般为12V电源，水泵在通断时有电压波动和较大的工作电流约2A，因此，继电器可以有效的将单片机与水泵和电磁阀隔开，避免因电压或者电流的大幅波动影响单片机的正常工作。与此同时，对补水功能的实现还需要考虑设计简单的水位监测电路，这样使得单片机更加容易控制水泵的上水速度与水量。人机交互显示功能使用液晶来实现，与数码管等相比，显示内容更加丰富，可加入图片、汉字等信息，稳定性与可靠性也相对较高。因此，在设计显示内容时可以加入更多创新元素，使得使用者更易接受