毕业设计（论文）-基于单片机节水浇灌系统论文

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1、北方民族大学论文题目:基于单片机节水浇灌系统院(部)名称:电气信息工程学院组长姓名:专业:测控技术与仪器学号:指导教师姓名:组员：论文提交时间:论文答辩时间:学位授予时间:北方民族大学教务处制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

2、件编程各个部分进行了深入的研究。单片机控制部分硬件部分选用STC89C52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C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，显示于液晶显示器上，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，开启开关进行倒计时定时灌水。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

3、检测通过，系统运行良好。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。关键词：滴灌，节水灌溉，单片机，模糊控制目录前言11.研究背景12.国内外节水灌溉技术发展概况13.课题研究的目的和意义24.课题研究内容3正文41.土壤含水量41.1概述41.2土壤湿度计算42.单片机控制系统简图53.主要器件的选取63.1单片机的选取63.2土壤湿度传感器的选取73.3A/D转换器的选用103.4显示器件选取103.5开关与报警选取114.软件语言的选取115.模糊控制过程126.单片机的主要系统电路136.1时钟电路136.

4、2复位电路136.3数据采集处理电路146.4LCD液晶显示146.4报警系统146.5电机控制156.6电路原理图如下157.电路板的印刷与制作168.软件设计部分168.1头文件168.2主程序与子程序部分18结论26致谢27参考文献27前言1.研究背景生命之起源，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。水资源危机己成为全球性的突出问题，越来越受到国际社会的重视和关注

5、。专家们曾预言，如果不注意保护水节约水，地球上剩下的最后一滴水将是人类的眼泪。利用科技手段缓解这一危机，将是人类主要的出路。当前，占世界人口总量40％的80个国家缺水，其中26个国家严重缺水。我国有2．8万亿m3的水资源总量，全世界排第6位，但人均水资源不足世界水资源的1／4，排在世界人均占有水资源量的第109位，是世界上人均占有水资源最贫乏的13个国家之一，目前，我国每年缺水量近400亿m3，其中农业缺水约300亿m3。我国用水大户仍然是农业用水，约占70％，而农业用水的90％是灌溉用水，因此节水首先要在农业节水上做文章。采用传

6、统的灌溉模式，灌溉定额普遍偏高，全国平均每亩实际灌水量达到450--500m3，超过实际需水量的1倍左右，有的地区高达2倍以上。与一些发达国家相比，我国农业的用水效率还是相当低的，灌溉水资源的浪费情况相当严重，节水的潜力十分巨大。据统计：目前我国灌溉水利用率只有40％左右，水分生产率不足1．0kg／m3；而发达国家的灌溉水利用率可达80％～90％，水分生产率在2．0kg／m3以上。如果采用先进的灌溉技术，将我国的灌水利用率提高到60％～70％，则在目前情况下每年可节约灌溉用水O．10～O．15万亿m3。这样，通过发展节水灌溉，在减

7、少(最起码不增加)农业用水总量的前提下，满足灌溉需要，同时把节约出来的水量用于城市生活、工业生产和生态用水，以水资源的可持续利用促进经济社会的可持续发展。2.国内外节水灌溉技术发展概况26微灌是一种现代化的精细高效节水灌溉技术，它是当前世界上诸多节水灌溉技术中省水率最高、最为先进的一种灌溉方法。近十年来，微灌作为新兴的灌溉技术在世界各国得到了较快的发展。从70年代中期到90年代中期，微灌在部分发达国家迅速推广，1983年全世界微灌面单片机控制的节水灌溉系统的研究积达到43万丘m2，其中美国占一半以上。到90年代中，全世界微灌面积达

8、到291．3万m2，约占全世界灌溉面积的1．1％，其中美国约150万m2，占美国总灌溉面积的4％，根据2000年统计，美国微灌面积占全国总灌溉面积2553．6万m2的5％。灌溉面积中微灌比例最高的国家是塞浦路斯和以色列，其中以色列农业微灌面积占到了