智能自动灌溉装置设计.doc

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