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摘要:中国是一个水资源严重短缺的国家,而农业用水又占去了总用水量的大部分,因此高效的自动化控制灌溉技术不但能够有效的节水节能,同时也是农业现代化的标志。然而现有的自动灌溉装置多采用定时器循环开关来实现自动灌溉,但装置采用固定化的程序存储器,只能简单的设定灌溉时间及循环间断时间,不能灵活的根据季节变化,环境变化或植物不同而随意调节。现有的方案还没注意到中午不能灌溉,一旦检测到比较干燥,就开始灌溉,会造成中午浇水,严重影响植物生长。针对以上问题,本论文设计了一种以自来水发电来供电的智能自动灌溉装置。该装置通过土壤湿度传感器、土壤温度传感器和光照传感器分别采集土壤的湿度、温度及光照信息,在经过单片机处理后决定是否灌溉,从而可以避免上述现象的产生。设计的主要目的就是降低功耗,结合传感器部分实时监控环境参数,达到科学灌溉的目的,实现全自动灌溉。
关键词:智能灌溉;自动控制;自来水发电;单片机
目录 摘要 Abstract 1 绪论-1 1.1选题背景与意义-1 1.2国外灌溉技术的发展与现状-1 1.3国内灌溉技术的发展与现状-3 1.4 研究的目的及意义-3 1.5 课题研究内容-3 2 智能自动灌溉系统的总体设计方案-5 2.1智能自动灌溉系统的组成部分-5 2.2 灌溉因素的选择-5 2.3 系统节能策略的实现-6 2.4 控制系统总体设计方案-6 2.5 单片机的选择-7 2.6 存储器的扩展-8 2.6.1程序存储器的扩展-8 2.6.2数据存储器的扩展-9 2.7传感器的选取-10 2.7.1土壤湿度传感器-10 2.7.2土壤温度传感器-11 2.7.3光照传感器-12 2.8模数转换芯片的选取-13 2.9模拟多路开关的选取-14 2.10软件语言的选取-16 3系统机械部分的总体设计-17 3.1自动发电装置的设计-17 3.2喷灌装置的设计-19 4智能自动灌溉系统的硬件设计-21 4.1单片机的特点及系统电路-21 4.1.1单片机最小系统-21 4.1.2时钟电路-21 4.1.3复位电路-22 4.2 I/O扩展电路-23 4.3 A/D转换电路-23 4.4程序存储器的扩展电路-24 4.5数据存储器的扩展电路-25 4.6数据采集处理电路-26 4.7电磁继电器驱动电路-26 5智能自动灌溉系统的软件设计-28 5.1系统主程序设计-28 5.2采样转换子程序设计-29 5.3多路开关控制子程序设计-29 6控制系统PCB板的设计-31 6.1简述-31 6.2制板工艺流程-31 6.3制板具体步骤-31 6.4制板中容易出现的问题-33 结论-35 致谢-36 参考文献-37 |