自动灌溉系统实验报告.doc

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1、自动盆栽灌溉系统实验报告一．设计背景目前，盆栽植物作为一种绿色、天然、健康的植物，就成了人们追求高品质生活的首选，但随着社会的高速发展和生活节奏的加快，人们的生活越来越忙碌，因加班、出差、早起及各种各样繁杂的事情经常会将“照顾”盆栽植物的事忘在脑后。该款装置将花土水分监测和浇灌实现自动化，提高了植物的科学浇灌的同时也减轻了人们的“负担”。克服了传统的人工给盆栽植物浇水带来的局限性[1-2]。装置不同于普通浇灌装置，根据不同植物对水分要求和灌溉时间的要求进行设定，可以在长时间“无人”情况下自动检测花土湿度，并根据花卉对湿度要求进

2、行自动滴灌。盆栽植物土壤水分监测及自动浇灌系统基于单片机控制，再配合土壤湿度检测电路探测盆栽植物所在的土壤环境，由于传统的人工浇水具有不定时性和不均匀性，所以我们采用滴灌技术。本系统采用独立的节能电源设计，避免停电的问题。具有节水、节电、省时、环保等特点。二．实验原理本模块为自动浇花装置，可以实现根据土壤的湿度状况自动驱动水泵浇水，当湿度满足需求时自动停止。模块工作原理为利用水的导电性，使用传感器探头（叉子板）检测两个探头的水分是否满足导电性，若不满足（土壤干燥）则驱动继电器动作，使水泵工作；若满足则使继电器回归原位，使水泵停

3、止工作。一．实验仪器1.土壤湿度传感器由于土壤中含有矿物质离子，这些矿物质离子都溶解在土壤中的水中。如果将两个电极插入土壤中，电极之间就可以通过这些离子导电。通过测量两电极之间的电阻值来表征土壤湿度的大小[3-5]。由于两级间的电阻与电压成正比，所以通过计算两级的电压来表征土壤湿度。在测量电压之前，需将传感器得到的模拟电压信号经过A/D转换成数字信号以便单片机处理。选择YL-69土壤湿度传感器模块。传感器得到的模拟电压通过精密半波整流电路进行整流，再经过滤波电路滤波，之后通过A/D转换送给单片机处理。为了方便精确测量，我们选择

4、用交流电源给土壤湿度传感器供电，因为如果使用直流电源，两电极间会发生极化现象，会影响电压的测量。交流电源取自所用单片机的模拟输出端，该端出来有正弦波分量和直流分量，经过电容隔直后给传感器供正弦交流电压。土壤湿度信号采集及处理电路如图2所示。YL-69土壤湿度传感器工作电压3.3V-5V，测量范围为0-100%RH，且误差在±3%之间。除了水生花卉和旱生花卉外，中性花卉需要土壤湿润，耐湿程度不同，高湿度的要求相对湿度不超过80%，YL-69完全满足盆栽植物（如兰花、龟背竹、含笑等）的生长要求。图2土壤湿度信号采集及处理电路图为Y

5、L69土壤传感器2.水泵水泵及供水模块中的采用滴灌管有助于节水和均与浇灌，低音水泵不影响正常生活，并且自带储水罐。水泵开始工作后，通过滴灌管进行系统的供水工作，在供水的过程中每30S（根据滴管口径调节）会由土壤湿度检测模块进行湿度的实时监测。当达到合适的湿度值的时候电磁阀和水泵停止工作3.继电器一块4.电源等其他部分。一．实验过程将原件进行相应的连接，组成相应的电路进行调试。通过两周的不断调整最终终于完成了自动灌溉系统的实验。实物连接图如下，实验过程见我们拍的小视频。二．实验总结通过一个学期的学习我们掌握了传感器了一些基本的知

6、识，在上半学期我们一直在知识理论学习。下半学期我们通过自己动手完成一些关于传感器的设计已经相应掌握了部分的传感器的内容，并且可以熟练应用到实际中。不得不说在淘宝上买零件实在太坑，比如水泵这样的简单东西4块钱的东西，快递要10块...最后还是感觉传感器对我们实际生活有很大的帮助。