自动喷灌控制器电路设计

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1、自动喷灌控制器电路设计传感器大型作业课题名称：自动喷灌控制器电路设计姓名：学号：班级：指导教师：17自动喷灌控制器电路设计设计任务书设计目的：1.通过设计，进一步掌握传感器的原理与应用，熟悉传感器的测量电路的设计方法。达到根据设计要求，能借助参考书和网络查阅相关资料，独立完成设计任务。2.培养学生分析问题和解决实际问题的能力。设计要求：1.测量土壤湿度，当湿度低于设定值时，打开电路磁阀。2.喷灌时间可预设，当喷灌达到预定时间时自动断开。设计任务：1.熟悉有关资料。2.确定设计方案，绘制测量电路原理图。3.编写设计说明书，5000字以上：（1）设计思想与方案论证；（2）系统工作原理说明；（3

2、）电路计算；（4）电路元器件计算与选择；（5）元器件明细表。17自动喷灌控制器电路设计目录设计任务书2第一章自动喷灌控制器设计31.1喷灌系统的组成41.2喷灌的特点41.3灌溉需水量的确定5第二章自动喷灌控制器工作原理62.1工作原理62.2元器件选择8第三章湿度传感器93.1选择测量范围93.2选择测量精度93.3考虑时漂和温漂103.4A/D转换器113.5电磁阀12第四章灌溉系统的自动控制134.1时序控制灌溉系统134.2ET智能灌溉系统144.3中央计算机控制灌溉系统14第五章自动喷灌控制器的安装15第六章总结17第七章参考文献1817自动喷灌控制器电路设计第一章自动喷灌控制器

3、设计喷灌是利用喷头等专用设备把有压水喷洒到空中，形成水滴落到地喷灌面和作物表面的灌水方法。1.1喷灌系统的组成一个完整的喷灌系统一般由喷头、管网、首部和水源组成。　　（1）喷头：喷头用于将水分散成水滴，如降雨一般比较均匀地喷洒在种植区域。（2）管网：其作用是将压力水输送并分配到所需灌溉的种植区域。由不同管径的管道组成，分干管、支管、毛管等，通过各种相应的管件、阀门等设备将各级管道连接成完整的管网系统。现代灌溉系统的管网多采用施工方便、水力学性能良好且不会锈蚀的塑料管道，如PVC管、PE管等。同时，应根据需要在管网中安装必要的安全装置，如进排气阀、限压阀、泄水阀等。（3）首部：其作用是从水源

4、取水，并对水进行加压、水质处理、肥料注入和系统控制。一般包括动力设备、水泵、过滤器、施肥器、泄压阀、逆止阀、水表、压力表，以及控制设备，如自动灌溉控制器、衡压变频控制装置等。首部设备的多少，可视系统类型、水源条件及用户要求有所增减。如在利用城市供水系统作为水源的情况下，往往不需要加压水泵。　（4）水源：井泉，湖泊、水库，河流及城市供水系统均可作为喷灌水源。在整个生长季节，水源应有可靠的供水保证。同时，水源水质应满足灌溉水质标准的要求。17自动喷灌控制器电路设计1.2喷灌的特点（1）省水：由于喷灌可以控制喷水量和均匀性，避免产生地面径流和深层渗漏损失，使水的利用率大为提高，一般比地面灌溉节省

5、水量30一50%，省水还意味着节省动力，降低灌水成本。　　（2）省工：喷灌便于实现机械化、自动化，可以大量节省劳动力。由于取消了田间的输水沟渠,不仅有利于机械作业，而且大大减少了田间劳动量。喷灌还可以结合施入化肥和农药，又可以省去不少劳动量，据统计，喷灌所需的劳动量仅为地面灌溉的l/5。　　（3）提高土地利用率：采用喷灌时，无需田间的灌水沟渠和畦埂，比地面灌溉更能充分利用耕地，提高土地利用率，一般可增加耕种面积7一10%。　　（4）增产：喷灌便于严格控制土壤水分,使土壤湿度维持在作物生长最适宜的范围。而且在喷灌时能冲掉植物茎叶上尘土,有利于植物呼吸和光合作用。另外喷灌对土壤不产生冲刷等破坏

6、作用，从而保持土壤的团粒结构，使土壤疏松多孔，通气性好，因而有利于增产，特别是蔬菜增产效果更为明显。　（5）适应性强：喷灌对各种地形适应性强，不需要像地面灌溉那样整平土地，在坡地和起伏不平的地面均可进行喷灌。特别是在土层薄、透水性强的沙质土，非常适合采用喷灌。此外，喷灌不仅适应所有大田作物，而且对于各种经济作物、蔬菜、草场都可以获得很好的经济效果。1.3灌溉需水量的确定17自动喷灌控制器电路设计需水量包括土壤与地表的蒸发量和植物本身消耗的蒸腾量，也称作植物腾发量。影响需水量的因素有气象条件（温度、湿度、辐射及风速等）、土壤性质及其含水状况、植物种类及生育阶段等。由于上述这些影响因素错综复杂

7、，确定灌溉需水量最可靠的办法是进行实际观测。但往往在规划设计阶段缺乏实测资料，这时就需要根据影响需水量的因素进行估算。估算灌溉需水量的方法很多，可通过公式进行计算，或参照下列经验数据选取：　　气象条件　　湿冷　　干冷　　湿暖　　干暖　　湿热　　干热　　日需水量（mm）　　2.5-3.8　　3.8-5.0　　3.8-5.0　　5.0-6.4　　5.0-7.6　　7.6-11.4　　表中，“冷”指仲夏最高气温低于21℃；“暖