基于单片机的自动灌溉系统

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 .........

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

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

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

大连民族学院2007级电子信息工程专业单片机系统课程设计报告

机电信息工程学院

单片机系统课程设计报告

完成日期：2010年5月31日

系： 专 业： 班 级： 设计题目： 学生姓名： 指导教师：

电子信息工程系 电子信息工程

072班 自动打铃系统设计 张锡斌 仇龙佳 刘忠富 于为民

大连民族学院2007级电子信息工程专业单片机系统课程设计报告

目 录

一、设计任务和性能指标 ........................................ 2

1.1设计任务 ................................................................................................................................ 2 1.2性能指标 ................................................................................................................................ 2

二、设

大连民族学院2007级电子信息工程专业单片机系统课程设计报告

机电信息工程学院

单片机系统课程设计报告

完成日期：2010年5月31日

系： 专 业： 班 级： 设计题目： 学生姓名： 指导教师：

电子信息工程系 电子信息工程

072班 自动打铃系统设计 张锡斌 仇龙佳 刘忠富 于为民

大连民族学院2007级电子信息工程专业单片机系统课程设计报告

目 录

一、设计任务和性能指标 ........................................ 2

1.1设计任务 ................................................................................................................................ 2 1.2性能指标 ................................................................................................................................ 2

二、设

基于单片机的自动滴灌系统设计研究

摘要 随着科技的飞速发展，单片机的应用正在不断深入，作为一个核心部件的单片机与具体生产应用设备相结合正在各行各业实现着广泛的功能。本文论述了基于51单片机的自动滴灌系统的设计。

关键词 51单片机；自动滴灌；系统设计研究

中图分类号tp368.1 文献标识码a 文章编号 1674-6708（2011）37-0230-02

构建节约型社会是当今的一大主题，那么对于农业大国，节水就成了重点关注的课题之一。目前我国大部分地区采用传统的灌溉方式，即粗放的人工操作，自动化程度极低，对于供水时间及供水量控制都由操作人员而定，不仅浪费了大量的水资源，有时也会存在不能准确及时供水的情况。农业的根本出路在于科技，采用自动滴灌系统可以准确、定时、定量、高效地给作物自动补充水分，不仅提高灌溉效率，缩短劳动时间，更重要的是节约水资源。尤其是在缺水地区，能够更充分的利用有限的水资源是农业丰收的关键所在。 1 系统概述

1.1 自动滴灌系统概述

自动滴灌系统是通过测定湿度、温度，根据植物自动选择滴灌开时始时间、滴灌时间及出水量。这样可以将水和养份直接而精确地