试析单片机控制的节水灌溉系统的研究

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1、华中农业大学硕士学位论文单片机控制的节水灌溉系统的研究姓名：王芳琴申请学位级别：硕士专业：农业机械化工程指导教师：肖新棉20050501摘要自动控制节水灌溉技术的离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。本文就此问题研究了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、灌溉控制技术及设各系统的硬件、软件编程各个部分进行了深入的研究。单片机控制部分采用上下位机的形式。下位

2、机硬件部分选用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。上位机选用586型以上PC机，通过MAX232芯片实现同下位机的电平转换功能，上下位机之间通过串行通信方式进行数据的双向传输，软件选用VB高级编程语言以建立友好的人机界面。系统主要具有以下功能：可在PC机提供的人机对话界面上设置作物要求的土壤湿度相关参数：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，同时单片机可采用串行通信方式将此湿度值传输到PC机上；PC机通过其内设

3、程序计算出所需的灌水量和灌水时问，且显示于界面上，并将有关的灌水信息反馈给单片机，若需灌水，则单片机系统启动鸣音报警，发出灌水信号，并经放大驱动设备，开启电磁阀进行倒计时定时灌水，若不需灌水，即PC机上显示的灌水量和灌水时间均为0，系统不进行灌水。另外，本文就土壤湿度与灌水量之间的关系进行了实验研究，在对土壤湿度的分析和处理中用到了模糊控制的理论，对单片机控制系统做了大量的调试实验，并检测通过，系统运行良好。本系统可实现单因子、双路数据采集处理功能，如稍加改变，便可实现对多因子和多输入数据的采集处理功能。该系统灵活性强，易于操作，可靠性高，将会有

4、更广阔的开发前景。关键词：滴灌节水灌溉单片机串行通信模糊控制ABSTRACTThelevelofauto-controlwater-savingirrigationtechnologyreflectsthedevelopmentconditionofagriculturemodernization．Thelowautomaticlevelofirrigationsystemisthemainreasonthatpreventedouragriculture’sdevelopment．Astothiscondition，thispapermainl

5、ystudiesthedripwater-savingirrigationsystemthatcontrolledbyMCU(Micro—controllerUnit)．Thissystamcallsuperviseandcoutrolmoistureofdifierentsoil．ItCaBirrigatetodifierentfarmcorpswiththerl曲tamountofwateratthewelltime．ThecontrolparIthatconsistsofMCUandPC(personalcomputer)isitscore

6、．ResearchworkhandbeencarriedOiltotherelationshipbetweensoilmoistureandwater,irrigatecontroltechnology,hardwareandsoftwareprogramandsoon．Itadoptsthetopandbottomfolintorealizethecentrelfunctionofdripirrigationsystem．Basadon1A89C5lMCU．thebottomhardwaresystemmainlyconsistsofsoftm

7、oisturesensor,Signaltransfercircuit，monitordisplaycircuit，outportcontrolcircuit，malfuactiondisplaycircuitandtheprocedureprogrammedwithMCS51assemblelanguage．ThetoppartjschosentouseabovePC586．Itrealizestofinishvoltageconversionthrou曲theMAX232chipanddeliversthedatainserialcommun

8、icationbetweenaPCandaMCU．VBhigh-levellanguageisusedtobuildupthefrien