单片机课程设计---农田自动灌溉系统

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1、 单片机农田自动灌溉系统 摘要：我国作为传统农业大国，长期以来一直沿用引水到田的灌溉 方式，不仅灌溉效果不好，对旱情适应力差，而且盲目地频繁灌溉、过 量灌溉造成了水资源的极大浪费。当前大田灌溉的自动控制系统多为直 接进口，成本昂贵，难以得到大面积推广。 本系统通过终端湿度传感器检测农田里的湿度并实时报告给中央 控制单元，并在中央控制区显示。当湿度低于预设的最低门限值时，中 央控制单元发送控制命令，农田终端接收命令后驱动喷灌装置喷水，直 到湿度达到所设定的上限值时停止。农民在家可通过显示模块随时了解 农田里的湿度状况。 关键词：节水灌溉，微处理器，自动调节控制 一一. .引言引言 我国是农业大国

2、，农田灌溉建设有着悠久的历史，但现代化水平不高，而要 使我国农田水利灌溉走上新台阶，就必须加速推进农业的科学化、合理化、现代 化进程。本系统是针对我国农业引水到田的传统灌溉方式，在现代化农业和即将 推进的精准农业面前的落后现状，及灌溉过程中无法知道农作物需水量的大小， 盲目的频繁灌溉、过量灌溉所造成的水资源浪费现状，提出的无线节水灌溉控制 系统设计方案。 二二自动灌溉系统的总体设计自动灌溉系统的总体设计 本系统的设计方案是基于微控、无线数据接收和传感器测量技术，采用传感 器采集农田的湿度信息， 根据采集的相应数据及农作物生长所需水分的需求量的 设置，及时、精确、高效地控制流到田地的水流量大小。

3、系统根据传感器反馈的 数据的大小控制流到田间的水量，使农作物及时的获得所需的水分，控制过程中 当灌溉到作物所需的水量时，系统会及时的关闭水源的流入，这样则避免水资源 的浪费，有效的实现节水灌溉的设计要求。 系统设计的功能主要有：湿度传感器对农田湿度进行采集，采集的湿度数据 经单片机处理后，转化成可显示、可比较、符合农田条件的数据。采用键盘可以 输入湿度阈值，湿度数据可以经过与阈值比较后输出驱动信号，用以驱动电磁阀 灌水设备。采集的湿度数据经过无线收发模块后，可以从一个节点传送到另一个 节点并显示采集的湿度数据和阈值设置数据。 2.1 湿度采集处理发射 采集处理发射部分的结构如图，将以 AT89

4、C51 为控制平台，用短距离无线 数据传输模块 CC1100 发送湿度传感器 HM-1 采集到的农田湿度数据。四键盘引 起的外部中断可以随时改变预先设置的上下限阈值，接受的数据不断地同设置 阈值比较，当在上下限范围内是，PC7 脚为高电平使 LED 灭，在范围外时 PC7 脚为低电平使 LED 亮。 湿度采集处理发射框图 2.2 湿度数据接收控水 如图 2，使 CC1100 收发模块处于接收状态，接收的数据通过 AT89C51 单片 机处理后在 LCD5110 显示，同时 LCD5110 显示上下限值。四键盘引起的外部中断 也可以随时改变预先设置的上下限，接受的数据也在不断地同设置值比较，当在 上下限范围内是，PC7 脚为高电平使继电器断开，在范围外时 PC7 脚为低电平使 继电器闭合，同时也打开了电磁阀使水流出。 湿度与上下限 显示模块 AT89C51 控制 处理模块 键盘识别编码 四键输入调节 控制模块 CC1100 发 送 端 湿度 HM-1 传感器 湿度数据接收控水框图 三三软硬件系统的实软硬件系统的实现现 3.1 硬件部分 本系统采用 AT89C51