作物缺水检测仪的设计—毕设论文

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1、天津职业技术师范大学TianjinUniversityofTechnologyandEducation毕业设计专业：电气技术教育班级学号：电气0714班-19号学生姓名：XXXXXX指导教师：XXXXXX副教授二〇一二年六月天津职业技术师范大学本科生毕业设计作物缺水检测仪的设计DesignoftheCropWaterStressDetector专业班级：电气0714班学生姓名：XXX指导教师：XXX副教授系别：自动化与电气工程学院2012年06月摘要农业水资源利用效率低，短缺与浪费现象并存，是当前中国灌溉农业发展面临的主要问题，因此发展高效节水灌溉农业

2、是我国农业持续发展的首要条件。基于作物生长的缺水信息来指导灌溉受到越来越多的重视，因为作物本身是是否需要灌溉的最佳指标。实时、准确的监测作物生长的水分状况是以作物本身为指标的灌溉系统的基础，所以对作物生长缺水信息的检测系统的研究具有重要意义。作物冠层温度是由土壤—植物—大气连通体内的热量和水汽流决定的,它反映了作物和大气之间的能量交换,作物冠层温度与其能量的吸收和释放过程有关。近年来随着红外测温技术的快速发展,冠层温度法正成为判别作物水分状况的重要手段之一,可快速测定较大范围的植物水分状况。因此,利用作物冠层温度法探测作物的水分状况已日益被有关学者所关

3、注,冠气温差也成为诊断作物缺水状况的重要指标之一。本文在研究国内外作物生长缺水信息的检测基础之上，提出了一种简单方便的基于冠层温度的作物缺水检测仪。该作物缺水检测仪首先通过非接触式红外测温方法测量作物冠层温度，然后计算得出作物缺水指标(CWSI)，从而反映出作物生长的缺水状况，指导灌溉。本作物缺水检测仪以ATmega16L单片机为主控核心，配置TNR数字式红外温度传感器，SHT71温湿度传感器，用于测量作物的冠层温度与空气中的温湿度，通过冠气温差来计算作物缺水指标(CWSI),反映作物生长的缺水状况。实际试验表明：该作物缺水检测仪具有结构简单、成本低、

4、智能化等特点，可应用于作物的缺水检测、指导灌溉等方面。关键词：缺水检测；冠层温度；红外测温；作物缺水指标(CWSI)；单片机；AbstractDevelopingefficientwater-savingirrigationagricultureisthefirstandforemostconditionforthesustainabledevelopmentofnationalagriculture.ThemainproblemsthatfacethedevelopmentofChinairrigatedagriculturearelowutiliz

5、ationratioofagriculturalwaterresourcesandcoexistenceofshortageandwasteatpresent.Becauseofthecropitselfwhetherneedtobeirrigatedisthebestindicator.Cropcanopytemperatureisdeterminedbythesoil-plant-atmosphereconnectivityofthebodyheatandwatervaporflow,whichreflectstheenergyexchangebe

6、tweenthecropandatmospheric.Withtherapiddevelopmentofinfraredtemperaturemeasurementtechnologyinrecentyears,thecanopytemperaturemethodisbecominganimportantmeansofdiscriminationofcropwaterstatus,rapiddeterminationofawiderangeofplantwaterstatus.Therefore,theuseofcropcanopytemperatur

7、emethodtodetectcropwaterstatushasbeengrowingconcernaboutscholars,canopytemperature-airtemperaturedifferencehasalsobecomeoneoftheimportantindicatorsfordiagnosisofcropwaterstressconditions.Thispaperdesignsasimpleandconvenientinstrumentofdetectionofcropwaterstressbasedoncanopytempe

8、rature.Thecropwaterstressdetectormeasurethecrop