自动浇水灌溉系统

广州学院

课程设计说明书

花园自动灌溉控制系统设计

院（系）机械工程学院 专业 机械工程及自动化 班级 机电(9)班 学生姓名 指导老师

2013 年1月1日

课程设计任务书

兹发给2009级机械工程及自动化班学生课程设计任务书，内容如下：

1． 设计题目：花园自动灌溉控制系统设计 2． 应完成的项目： 1.硬件设计 2.画出PLC接线控制端子连接图 3. 软件设计 4. 编写程序和程序流程图 5. 操作说明

3． 参考资料以及说明：

1、可编程控制器及其系统 2、基于PLC控制的泵站自动控制系统的应用

4． 本设计任务书于2012 年12月24日发出，应于2013年1月4日前完成，然后进行答辩。

指导教师签发 2012 年 12 月 24 日

课程设计评语：

课程设计总评成绩：

指导教师签字：年月

目录

一、摘要…………………………………………………………………………1 二、控制要求……………………………………………………………………1 三、系统分析……………………………………………………………………1 四、控制流程图……………………………………………

摘 要

水资源的合理利用具有十分重要的意义。相比发达国家，目前我国灌溉方式还存在

一定差距。因此农业灌溉自动化成为一个重要的研究方向。PLC 具有优良的技术性能，利用 PLC 控制的灌溉系统更加智能化、运行的可靠性更高。

该设计介绍了可编程控制器（PLC）在自动节水灌溉控制系统中的应用，能根据不同类型的土地进行分类灌溉。系统按照 A、B、C三种不同类型的作物的需水量分别采用不同灌溉模式，系统包括执行机构和控制机构两部分，执行机构主要是电动机作为驱动源，通过控制各电机的启动和停止来控制水泵工作，从而给作物进行灌溉。控制机构主要是可编程控制器。为了减少水泵电机的启动电流，减轻对电网形成的冲击，减

少能耗，系统采用 Y-△启动。

关 键 词：PLC；自动灌溉；Y-△启动

湖北科技学院学士学位论文

ABSTRACT

Rational use of water resources is of great significance. Compared to developedcountries,China'sirrigationmethodsarestillsomegaps.Therefore,irrigationautomationhasbeco

Tianjin University of Technology and Education

毕 业 设 计

二○一一年 六 月

智能灌溉系统的设计

Design of Intelligent Irrigation System

2011年6月

摘 要

近几年来，随着全球水资源的日趋紧张，世界各国都在积极探索行之有效的节水途径和措施。自动控制节水灌溉技术的高低代表着农业现代化的发展状况，灌溉系统自动化水平较低是制约我国高效农业发展的主要原因，节水灌溉作为一项现代化的工

程技术，无论是工程节水、农业节水，还是管理节水都必须建立在节水灌溉设备实现产业化生产的基础上。节水灌溉技术是为了解决水资源不足，提高灌溉效率而发展起来的现代灌溉技术之一。

本课题设计了一个智能灌溉系统，该系统以AT89S52单片机为控制核心，采用模块化的设计方案，由温湿度采集模块、时钟模块、步进电机控制模块、键盘接口模块和液晶显示模块组成。温湿度采集模块以DHT11温湿度传感器为核心，时钟模块主要由DS1302和32.768kHz的晶体组成，步进电机控制电路模块采用了达林顿驱动芯片ULN2003，显示电路模块主要由LCD12864构成。在闭环（自动）模式下，该系统能自动对土

基于单片机的温室自动灌溉系统设计

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。

本文设计了一种基于单片机的温室自动灌溉系统，实现了作物根系处土壤湿度的监测与自动控制。该系统以CC2430单片机为核心，采用模块化设计思路，主要包含微处理器模块、数据采集模块、控制模块、电源供应模块及人机交互模块。系统将周期采集的土壤湿度数据传送到微处理器模块，由决策算法对数据进行分析后做出是否灌溉的指令，在灌溉过程中由数据采集模块持续监测土壤湿度，并根据监测结果，反馈控制灌溉设备的启停，以此实现土壤湿度维持在预设范围。系统采用人机交互模块实现灌溉阈值的可配置，满足不同设施作物种植的参数定制需求，同时提供实时土壤湿度查看和灌溉设备状态管理功能。

初步试验表明，系统把土壤湿度提高30％所需的时间在50～60min之内，控制误差在3％以内，且运行稳定，操作简单，准确性和快速性指标能满足设施农业灌溉要求。系统成本低、可维护性强，从而具有良好的推广应用前景。

关键词：温室自动灌溉；土壤湿度监测；单片机

目录

1 绪论 .........

陕西理工学院毕业论文

毕 业 论 文 ﹙设 计﹚

题 目 自动浇水系统的设计

学生姓名 学号

所在院(系) 物理与电信工程学院 专业班级 电子083 指导教师

2012年6月5日

陕西理工学院毕业论文

毕业论文﹙设计﹚任务书

院(系) 物理与电信工程学院 专业班级 电子083 学生姓名 一、毕业论文﹙设计﹚题目 盆花自动浇水系统设计与实现 二、毕业论文﹙设计﹚工作自___2012__年__2 _月__27__日 起至__2012 _年 6 月__1

毕业设计（论文）任务书

设计（论文）题目： 盆花自动浇水系统设计 系部： 电子工程系 专业： 电子信息工程 学号： 105022128 学生： 梁栋 指导教师（含职称）： 杨辉（讲师）专业负责人： 郭彩萍 1．设计（论文）的主要任务及目标

随着社会生活的进步，人们的生活质量越来越高。在家里养盆花可以陶冶情操、丰富生活。同时，盆花通过光合作用可吸收二氧化碳，净化室内空气，在有花木的地方空气中阴离子聚积较多，所以空气也特别清新，而且有许多花木还可吸收空气中的有害气体，因此，养盆花如今被许多的人所喜爱。

盆花浇水量是否能做到适时适量，是养花成败的关键。但是，在生活中人们总是会有无暇顾及的时候，比如工作太忙或者出差、旅游等。花草生长问题80%以上是由花儿浇灌问题引起；好不容易种植几个月的花草,因为浇水不及时，长势不好，用来美化家园的花草几乎成了“鸡肋”；不种植了吧，家中没有绿色衬托感觉没有生机；保留吧，花草长得不够旺盛，还影响家庭装饰效果。虽然目前市面上有卖盆花自动浇水器的，但价格十分的昂贵，并且大多只能设定

河南理工大学 2011毕业设计说明书

盆花自动浇水系统的设计

测控07级2班 肖璐 指导老师：赵彦如

摘 要：本次设计的盆花自动浇水系统包括土壤温湿度的检测与控制和蓄水箱自动上水及水位报警两大部分。土壤温湿度的检测与控制部分又包括了土壤温湿度的检测和显示、自动浇水系统。土壤温湿度的检测和显示以温湿度传感器SHT-11为感应部件，将检测到的土壤温湿度值送入AT89C51单片机，再由其输出到LCD屏进行显示。自动浇水系统设计为智能和手动两个部分：智能浇水部分是通过单片机程序设定浇水的上下限值与SHT-11送入单片机的土壤湿度值相比较，当低于下限值时，单片机输出一个信号控制电磁阀打开，开始浇水，高于上限值时再由单片机输出一个信号控制电磁阀关闭，停止浇水；手动部分是由单片机从时钟芯片DS1302读入月份与每天的实时时刻，通过软件程序设定定时浇水的时间与浇水的量。蓄水箱自动上水及水位报警采用纯硬件电路控制，实现水箱水位实时监测、自动上水以及水位上下限报警的功能。

关键词：AT89C51单片机 SHT-11温湿度传感器 LCD DS1302时钟芯片 C51程序 数字电路

I

河南理工大学 2011毕业设计说明书

Design

摘 要： 农田湿度是农业中考量自然环境的重要因素，为了保证农田湿度适合农作物良好生长，设计了一套基于at89c51/smt32单片机的农田精准灌溉智能监测及控制系统。系统主要功能：结点湿度传感器检测土壤湿度并发送到单片机，结点单片机将土壤湿度传感器检测到的土壤湿度模拟量传给主机单片机转换成数字量显示到led显示器；若需灌水，则开启电磁阀进行倒计时定时灌水。

关键词： 节水灌溉；单片机；智能监测 一、 系统总体方案设计

本次设计的湿度检测系统如图1所示，是由电源、stm32单片机、at89c51单片机、湿度传感器、串行接口通信模块等几个部分。用户通过上位机对现场数据进行检测并且进行实时有效的远程控制，可以实现对农田的采集，并且通过485将数据传输至stm32单片机，进行数据的处理及存储。处理后的数据经gprs无线通信发送到远程监控中心，并对接收到的数据结合气象信息进行分析，与专家决策系统信息按照一定算法得出决策信息，来控制电磁阀的开关，以完成监控。

二、系统硬件电路设计

本次设计的湿度检测系统实物如图2所示。核心部分硬件包括以下几个部分：时钟电路、复位电路、数据采集（模数转换）电路。时钟信号用来提供单片机片内各

摘 要： 农田湿度是农业中考量自然环境的重要因素，为了保证农田湿度适合农作物良好生长，设计了一套基于at89c51/smt32单片机的农田精准灌溉智能监测及控制系统。系统主要功能：结点湿度传感器检测土壤湿度并发送到单片机，结点单片机将土壤湿度传感器检测到的土壤湿度模拟量传给主机单片机转换成数字量显示到led显示器；若需灌水，则开启电磁阀进行倒计时定时灌水。

关键词： 节水灌溉；单片机；智能监测 一、 系统总体方案设计

本次设计的湿度检测系统如图1所示，是由电源、stm32单片机、at89c51单片机、湿度传感器、串行接口通信模块等几个部分。用户通过上位机对现场数据进行检测并且进行实时有效的远程控制，可以实现对农田的采集，并且通过485将数据传输至stm32单片机，进行数据的处理及存储。处理后的数据经gprs无线通信发送到远程监控中心，并对接收到的数据结合气象信息进行分析，与专家决策系统信息按照一定算法得出决策信息，来控制电磁阀的开关，以完成监控。

二、系统硬件电路设计

本次设计的湿度检测系统实物如图2所示。核心部分硬件包括以下几个部分：时钟电路、复位电路、数据采集（模数转换）电路。时钟信号用来提供单片机片内各

河南理工大学 2011毕业设计说明书

盆花自动浇水系统的设计

测控07级2班 指导老师：

摘 要：本次设计的盆花自动浇水系统包括土壤温湿度的检测与控制和蓄水箱自动上水及水位报警两大部分。土壤温湿度的检测与控制部分又包括了土壤温湿度的检测和显示、自动浇水系统。土壤温湿度的检测和显示以温湿度传感器SHT-11为感应部件，将检测到的土壤温湿度值送入AT89C51单片机，再由其输出到LCD屏进行显示。自动浇水系统设计为智能和手动两个部分：智能浇水部分是通过单片机程序设定浇水的上下限值与SHT-11送入单片机的土壤湿度值相比较，当低于下限值时，单片机输出一个信号控制电磁阀打开，开始浇水，高于上限值时再由单片机输出一个信号控制电磁阀关闭，停止浇水；手动部分是由单片机从时钟芯片DS1302读入月份与每天的实时时刻，通过软件程序设定定时浇水的时间与浇水的量。蓄水箱自动上水及水位报警采用纯硬件电路控制，实现水箱水位实时监测、自动上水以及水位上下限报警的功能。

关键词：AT89C51单片机 SHT-11温湿度传感器 LCD DS1302时钟芯片 C51程序 数字电路

I

河南理工大学 2011毕业设计说明书

Design of p