滴灌系统的土壤湿度监控系统设计

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1、滴灌系统的土壤湿度监控系统作者姓名指导教师专业所在学院-25-目录摘要…………………………………………………………………………………………1引言…………………………………………………………………………………………21滴灌系统的土壤湿度监控系统总体设计…………………………………………31.1问题的引出………………………………………………………………………31.2适用范围…………………………………………………………………………31.3方案的提出与比较………………………………………………………………32滴灌装置单元模块设计…………………………………………………………

2、42.1主控电路的设计……………………………………………………………………42.2传感器…………………………………………………………………………72.3电磁阀………………………………………………………………………92.4显示装置……………………………………………………………………92.5与计算机通讯的接口………………………………………………………132.6按键部分………………………………………………………………………142.7总设计原理图………………………………………………………………………143仿真分析…………………………………………………………………………

3、……153.1湿度检测仿真分析…………………………………………………………………153.2滴灌过程仿真分析…………………………………………………………………15结论…………………………………………………………………………………………17谢辞…………………………………………………………………………………………18参考文献………………………………………………………………………………………19附录1．设计程序……………………………………………………………………………20附录2．原理图……………………………………………………………………………24附录3．实物图…………

4、…………………………………………………………………24-25-摘要：滴灌系统的土壤湿度监控系统具有采集湿度信号，按土壤墒情和作物需水特性实施自动灌溉的作用，它采用时钟控制灌溉时间与时长，频繁间歇灌溉的模式能将时长分成若干时段，以便提供足够的土壤入渗时间，减少坡地或粘性土地地面径流损失。具备与计算机通讯的接口，以便修改程序及存储灌溉信息。它还提供手动控制灌溉功能。关键词:自动滴灌湿度检测灌溉-25-引言随着日光温室和蔬菜大棚的规模不断扩大，灌溉技术也日趋自动化，而不合理的灌溉制度滴灌流量低，使用者常常会看不到灌水过程，如果灌溉时间太长，则有会产生深层渗漏浪费；如

5、果灌溉时间太短，根系又将发生水分胁迫。了解灌溉系统的灌水强度、植物需水量和土壤田间持水量，就能更好地根据植物需要进行灌溉。同时要铭记，灌溉周期和灌溉量要根据气候和植物的不同生长阶段而调整，不能始终采用同一灌溉制度。该课题要解决的问题是监控土壤田间持水量，即土壤的湿度。-25-1滴灌系统的土壤湿度监控系统总体设计滴灌是把由水泵加压或自然落差形成的有压水通过压力管道送到滴灌地，再经喷头均匀地滴落在滴灌地，达到灌溉的目的。滴灌不要求地面平整，适用于各种地形，滴灌比传统地面灌溉一般可节水50%左右，而且灌水质量高，还能够起到降温、增湿和调节温室小气候等作用。滴灌在工、

6、农业生产中作用越来越明显，是一门非常值得推广的技术。采用自动控制技术实现节水灌溉是当今的发展方向之一。灌溉自动控制模式可基本消除在灌溉过程中人为因素造成的不利影响，提高操作的准确性。1.1问题的引出由于湿度的不同植物在不同的时刻对水的需求量也不同，而一般的滴灌一打开开关就不停地滴灌，存在一定程度上的浪费，有必要对其进行改进。自动滴灌装置是针对湿度的变化而提出的实时控制装置。1.2适用范围自动滴灌装置适用于在灌水次数频繁，经济价值较高的蔬菜地、果园、苗圃和大棚作物的滴灌。1.3方案的提出与比较针对目前存在的问题主要是水资源的浪费和植物对水的需求不同。为了解决这个

7、问题，有两个方案可供选择：方案一：采用定时控制花卉、蔬菜、草坪等喷头图1555组成的定时电路路电磁阀定时电路状态显示如图1所示，利用555组成的定时电路的功能产生控制信号实现对滴水的控制。当启动定时电路时，电磁阀启动，喷头开始给作物滴灌，同时定时电路开始计时。当达到开始预定的时间时，定时电路产生一个控制信号，使电磁阀停止工作；当停水时间达到预定时间时，定时电路产生控制信号，使电磁阀开始工作。如此循环，周而复始，实现滴水的自动控制。滴水和停止滴水都有状态显示。利用555组成的定时电路优点是滴水过程简单，成本低，初步实现了自动化，在一定程度上节约了用水。其缺点是功

8、能单一，实时控制性不强；555定时电路