自动灌溉系统论文

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1、大棚自动灌溉系统的设计与制作陈扬济浙江工贸职业技术学院电子工程系，班级：机电0901摘要：我国设施农业节水灌溉已成为农业工程领域中重点关注的问题之一，由于国内外的自动灌溉系统造价高、使用复杂而难以推广，开发满足当前设施农业生产需求的灌溉控制系统具有重要意义.为解决三农问题，国家正在大力发展现代农业，自动灌溉系统是其中一个重要的组成部分。可及时为作物提供所需的水分，增大作物产量，提高生产效率。自动灌溉系统通常对作物环境的温度进行实时监测，获得作物根系的需水量，以此作为自动灌溉的依据。大棚自动灌溉系统可实现环境温度和所需水分进行有效管理，是保证设施作物优质高产的重要措施。随着精准感知技术、定量控制

2、技术的迅速发展，自动控制技术在节水灌溉中有了新的发展，通过灌溉控制器适时、适量的灌水，在节省水、人工和提高作物产量方面取得了一定的成效，可显著提高灌溉精准度，提高水的利用率。因此自动灌溉技术技能保证植物的良好生长状态，又能做到尽量节水，对大棚农业的发展具有重要意义。本次是采用单片机AT89S52来设计一个由温度传感器采集信号，控制电磁阀的开启与关闭，来达到灌溉的目的。关键词：自动灌溉系统；生产效率；实时监测；AT89S52一、绪论（一）课题背景自古以来，我国就是一个以农业为主的国家，即便到了现代社会，农业仍是我国国民经济的基础。但我国农业生产效率低下，长期以来一直以经验种植为主，农业生产效率仅

3、为发达国家的1/10。为解决三农问题，国家正大力发展现代农业，温室是其中一个重要的组成部分，可增加作物年均成熟次数，增大作物产量，提高农业生产效率，因此，大力发展温室产业，对我国这样一个人口多耕地少的国家而言具有极大的战略意义。目前，我国的温室面积已突破210万hm2，总面积达世界第一，但我国温室管理水平落后，大多控制系统采用定时控制或者手动控制方式。在灌溉管理方面，通常存在浇水不及时、不均、灌水不足或过量灌水等现象。自动灌溉系统通常对作物根系的土壤湿度进行实时监测，获得作物根系的需水量，以此作为自动灌溉的依据。温室自动灌溉可实现土壤湿度和营养成分的有效管理，是保证设施作物优质高产的重要措施。

4、随着精准感知技术、定量控制技术的迅速发展,自动控制技术在节水灌溉中有了新的发展，通过灌溉控制器适时、适量地灌水，在节省水、人工和提高作物产量方面取得了一定的成效，可显著提高灌溉精准度，提高水的利用率。本文设计一种操作简单、精确灌溉的低成本自动化控制灌溉系统，使之既能保证植物的良好的生长状态，又能做到尽量节水，对温室农业的发展具有重要意义。（二）方案论证1.液晶显示屏的选用根据课题，本次采用LCD12864液晶显示屏，但由于这种显示屏有2种，一是不带中文字库，二是带有中文字库，区别在于：不带字库的，如果要显示什么，都要自己根据点阵的形式去做字库，比如说图案什么的，要自己去做，而且要编写程序，那样

5、对于单片机的内存，就要比较大的要求。有字库的，就可以调用字库里面的字符，很多字都是直接用就好了，不必自己做字库那么繁琐。这两者在价格上有很大的差别，不带字库的比带字库的大概贵一半左右。所以，综上所述，选择了带有字库的，具有经济效益。再根据传输的区别，有串行跟并行，串行是一位一位的传输数据，并行是8位的传输数据，所以本课题采用串行输出方式。2.单片机的选择根据课题以及老师的建议，在市场上有很多种单片机。在之前实训的时候用的是单片机AT89C51，与STC89C58RD+的区别是，前者内存只有4K，后者内存有16K，所以假如需要较多的程序编写，那么选择较大的内存，而我的指导老师建议用AT89S52

6、，那么这款单片机是AT89C51的增强型，内存是8K（够用），S52比C51，定时器多一个T2，RAM多128B，ROM多4K，中断多2个，多一个看门狗，在掉电、数据指针等方面还有一些改进。S52的最高外接晶振可以达到33MHz，C51大概只有24MHz。而且这2款价格差别不大。所以，选择AT89S52单片机。3.温度传感器的选用对于温度传感器，了解不是很多，根据测温范围，接口方式，工作电压，分辨率，以及价格，在网上查找了一下，有DS18B20这款温度传感器比较适用，其具体性能特点在第3章元器件的介绍中，会详细提到它的结构以及工作方式。（三）硬件所要完成的任务大棚自动灌溉系统的理解。电路整体的

7、设计。硬件的购买、组装、焊接。电路板的检测、补焊。实物的调试和分析。（四）整体结构方案为了更好的完成本次的设计内容要求，所以在进行设计之前，先进行方案的构思，如图1。单片机电源模块复位电路按键模块传感模块LCD显示声光报警电路图1系统框架图二、自动灌溉系统设计原理（一）自动灌溉系统工作原理1.结构框图：根据本次的课题，以及我结合我的方案，自动灌溉系统由电动机，温度传感器，单片机，液晶显示屏，电磁阀