基于单片机的自动节水灌溉系统

基于单片机控制的节水灌溉系统

题目：基于单片机的节水灌溉系统

目录

第1节引言 (3)

1.1 节水灌溉系统概述 (3)

1.2 本设计任务和主要内容 (4)

第2节系统主要硬件电路设计 (5)

2.1 单片机控制系统原理 (5)

2.2 单片机主机系统电路 (5)

2.2.1时钟电路 (6)

2.2.2复位电路 (6)

2.2.3数据存储器的扩展电路 (6)

2.3 数据采集处理电路 (7)

2.4 LED显示系统电路 (8)

2.5 超限报警电路 (10)

第3节系统软件设计 (11)

3.1 系统主程序设计 (11)

3.2 采样子程序设计 (12)

3.3数据处理 (13)

3.3. 1数字滤波技术 (13)

3.3.2标度变换 (15)

3. 3. 3 BCD转换 (18)

3. 4 LED动态显示程序 (18)

第4节结束语 (21)

参考文献 (22)

基于单片机的自动节水灌溉系统

第1节引言

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。单片机控制的滴灌节水灌溉系统，该系统可对不同土壤的湿度进行监控，并按照作物对土壤湿度的要求进行适时、适量灌水，其核心是单片机和PC机构成的控制部分，主要对土壤湿度与灌水量之间的关系、灌溉控制技术及设备系统的硬件、软件编程各个部分进行实现。

单片机控制部分采用AT89C51单片机为核心，主要由土壤湿度传感器，信号处理电路，显示电路，输出控制电路，故障报警电路等组成，软件选用汇编语言编程。单片机可将土壤湿度传感器检测到的土壤湿度模拟量转换成数字量，显示于LED显示器上。该系统灵活性强，易于操作，可靠性高，将会有更广阔的开发前景。

1.1 节水灌溉系统概述

生命之起源，水为必要条件，没有了水，地球上的生命将会枯竭。

随着21世纪的到来，能源危机将接踵而至。比能源危机更可怕的是，作为

人类生命之源的水的短缺到了前所未有的程度，这一状况还将随着时间的推移和

社会的发展继续恶化。水资源危机已成为全球性的突出问题，利用科技手段缓解这一危机，将是人类主要的出路。

农业是人类社会最古老的行业，是各行各业的基础，也是人类顿以生存的最

重要的行业。农业的发展从长远来看很重要，一是水的问题，二是科技的问题。

农业的根本出路在科技，在教育。由传统农业向现代化农业转变，由粗放经营向

集约经营转变，必须要求农业科技有一个大的发展，进行一次新的农业技术革命。农业与工业、交通等行业相比仍然比较落后，农业灌溉技术尤其落后。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。传统的灌溉模式自动化程

度极低，基本上属粗放的人工操作，即便对于给定的量，在操作中也无法进行有

效的控制，为了提高灌溉效率，缩短劳动时间和节约水资源，必须发展节水灌溉

控制技术。

现代智能型控制器是进行灌溉系统田间管理的有效手段和工具，它可提高操

作准确性，有利于灌溉过程的科学管理，降低对操作者本身素质的要求。除了能

大大减少劳动量，更重要的是它能准确、定时、定量、高效地给作物自动补充水分，以提高产量、质量，节水、节能。

现代灌溉控制器的研究使用在我国农、林、及园艺为数不多，与发达国家相比，有较大的差距，还基本停留在人工操作上，即使有些地方搞了一些灌溉工程

的自动化控制系统，也是根据经验法来确定每天灌溉次数和每次灌溉量，如果灌

溉量与作物实际需水量相比太少，便不能有效的促进作物健康成长;而灌溉量太

多，肥水流失，又会造成资源浪费，同时传统的灌溉法还需要相关专家的实时观

察并经验指导生产，劳动生产率低，这也不能与现代化农业向优化、高效化方向

发展要求同步。

随着计算机技术和传感器技术的迅猛发展，计算机和传感器的价格日益降

低，可靠性日益提高，用信息技术改造农业不仅是可能的而且是必要的。用高新

技术改造农业产业，实施节水灌溉已成为我国农业乃至国民经济持续发展带战略

性的根本大事。本文旨在设计一套能对作物生长的土壤湿度进行自动监控的系

统，它能对作物进行适时、适量的灌水，起到高效灌溉，节水、节能的作用。

第2节系统主要硬件电路设计

2.1 单片机控制系统原理

图2 单片机控制系统原理框图

2．2 单片机主机系统电路

AT89C51单片机是51系列单片机的一个成员，是8051单片机的简化版。内部自带2K字节可编程FLASH存储器的低电压、高性能COMS八位微处理器，与Intel MCS-51系列单片机的指令和输出管脚相兼容。由于将多功能八位CPU和闪速存储器结合在单个芯片中，因此，AT89C2051构成的单片机系统是具有结构最简单、造价最低廉、效率最高的微控制系统，省去了外部的RAM、ROM和接口器件，减少了硬件开销，节省了成本，提高了系统的性价比。

2.2.2 单片机的最小系统

单片机的最小系统应包括振荡电路和复位电路等[8]。

振荡电路(时钟电路)的主要任务是为AT89S52单片机正常工作需要的时钟电路提供一个稳定的工作频率。根据AT89S52单片机时钟周期的要求，回路需要选用频率为12MHz的晶振。晶振回路由电容和陶瓷谐振器并联组成，作为单片机的时钟源。AT89S52内部有一个用于构成振荡器的高增益反相放大器，此放大器的输入和输出端分别是引脚XTAL1和XTAL2，在XTAL1和XTAL2端口接上时钟电源即可构成时钟电路。本设计中采用内部时钟产生方式，如图2.2所示。在XTAL1和XTAL2两端跨接晶振，与内部的反相器构成稳定的自激振荡器。其发出的时钟脉冲直接送入单片机内定时控制部件。电容C8和C9对频率有微调作用。电容C1和C3，应尽可能的安装在单片机芯片附近，以减少寄生电容，保证振荡器稳定可靠的工作。

复位电路的功能就是对CPU进行实时监测，当CPU落入死循环之后，能及时发现并使整个系统复位。为确保微机系统中电路稳未定可靠工作，复位可靠工作，复位电路是必不可少的一部分，复位电路的第一功能是上电复位。一般微机电路正常工作需要供电电源为4.75?5.25V。由于微机电路是时序数字电路，它需要稳定的时钟信

号，因此在电源上电时，只有当VCC上电时，只有当VCC超过4.75V，低于5.25V 以及晶体振荡器稳定工作时，复位信号才被撤除，微机电路开始正常工作。

单片机在启动时都需要复位，以使CPU及系统各部件处于确定的初始状态，并从初态开始工作。89系列单片机的复位信号是从RST引脚输入到芯片内的施密特触发器中的。当系统处于正常工作状态时，且振荡器稳定后，如果RST引脚上有一个高电平并维持2个机器周期(24个振荡周期)以上，则CPU就可以响应

图3 单片机主机系统图

2.3数据采集处理电路

ADC0809是一种8位逐次逼近式A/D转换器，内部具有锁存控制的8路模

拟开关，外接8路模拟输入端，可同时对8路0-5V的输入模拟电压信号分时进

行采集转换，本系统只用到INO和INl两路输入通道。ADC0809转换器的分辨

率为8位，最大不可调误差小于士1LSB，采用单一+5V供电，功耗为15mW,

不必进行零点和满度调整。由于ADC0809转换器的输出数据寄存器具有可控的

三态输出功能，输出具有TTL三态锁存缓冲器，故其8位数据输出引脚可直接

与数据总线相连。A/D转换器需外部控制启动转换信号方能进行转换，这一启动

转换信号可由CPU提供，不同型号的A/D转换器，对启动转换信号的要求也不同，分脉冲启动和电平启动两种，ADC0809采用脉冲启动转换，只需给A/D转

换器的启动控制转换的输入引脚((START)上，加入正脉冲信号，即启动A/D

转换器进行转换，转换开始后，转换结束信号输出端(EOC)信号变低，转换结

束时，EOC返回高电平，以通知主机读取转换结果的数字量，这个信号可以作

为A/D转换器的状态信号供查询，也可以用作中断请求信号。

本系统中ADC0809与AT89C51单片机的接口如图5所示，采用等待延时方式。ADC0809的时钟频率范围要求在10-1280kHz , AT89C51单片机的ALE脚的频率是单片机时钟频率的1/6，因此当单片机的时钟频率采用6MHz,ADC0809输入时钟频率即为CLK=1MHz，发生启动脉冲后需延时100Us才可读取A/D转换数据。

ADC0809

2．4LCD显示系统电路

D 7D 0D 1D 2D 3D 4D 5D 6D 7

R S R W E

D 0D 1D 2D 3D 4D 5D 6234567891

RP1

4.7k

D 714

D 613D 512D 411D 310D 29D 18D 07

E 6R W 5R S 4V S S 1V D D 2V E E

3

LCD

LM016L

R1

220

2.5报警电路

为了在某些紧急状态或反常状态下，能使操作人员不致忽视，以便及时处理，往往需要有某种更能引起人们注意提起警觉的报警信号产生，这种报警信号通常有三种类型:闪光报警、鸣音报警、语音报警，本系统采用简单易行的鸣音报警电路。

如图8所示报警电路，报警设备选用压电式蜂鸣器，它约需要10mA的驱动电流，只需在其两条引线上加3一15V的直流电压，即可产生3KHz左右的蜂鸣声音，图中蜂鸣器的一端接在高电平+SV，另一端接Pl.0，在初态Pl.0始终输出高电平1，当需要报警时，程序对其端口清零即可，声音的长短可用延时程序控制实现。

农田自动灌溉系统单片机硬件系统

独立完成与诚信声明 本人郑重声明：所提交的毕业设计（论文）是本人在指导教师的指导下，独立工作所取得的成果并撰写完成的，郑重确认没有剽窃、抄袭等违反学术道德、学术规范的侵权行为。文中除已经标注引用的内容外，不包含其他人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 毕业设计（论文）作者签名：指导导师签名： 签字日期：签字日期：

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目录 摘要.............................................................................................................................................................. I Abstract .......................................................................................................................................................... II 第一章绪论 (1) 1.1项目背景 (1) 1.2国外研究现状 (1) 1.3国内研究现状 (2) 1.4设计任务与要求 (3) 第二章硬件设计元器件的选择 (4) 2.1单片机——at89c51 (4) 2.1.1单片机简介 (4) 2.1.2 A T89C51管脚说明 (5) 2.2液晶显示——lcd1602a (7) 2.2.1液晶显示器简介 (7) 2.2.2 1602LCD的基本参数及引脚功能 (7) 2.2.3 1602LCD的指令说明及时序 (9) 2.3 温度传感器——ds18b20 (10) 2.4 湿度传感器——HIH-4000 (12) 2.5 模数转换——adc0809 (13) 第三章单片机硬件设计 (15) 3.1 系统整体框图 (15) 3.2 硬件部分模块介绍 (15) 3.2.1 时钟电路和复位电路的设计 (15) 3.2.2 模数转换电路 (16) 3.2.3 液晶显示电路 (17) 第四章PCB结构设计 (18) 4.1 PCB设计平台 (18) 4.2原理图的设计 (18) 4.3 PCB的绘制 (21) 第五章系统调试与实现 (25) 5.1 软件仿真 (25) 5.2 硬件仿真 (26) 5.3 硬件调试 (26) 结论 (28) 致谢 (29) 参考文献 (30) 附录一外文翻译—英语原文 (31) 附录二外文翻译—中文译文 (35) 附录三毕业设计任务书 (38) 附录四毕业设计开题报告 (40) 附录五proteus硬件设计图 (40) 附录六protel电路设计图 (41) 附录七程序代码 (42)

基于单片机的节水灌溉自动控制系统设计

本科生毕业设计 摘要 自动控制节水灌溉技术代表了农业现代化的发展状况，灌溉系统自动化水平比较低下是制约我国高效农业发展的主要原因。本文就此问题研究了基于单片机的节水灌溉自动控制系统，系统对土壤湿度进行监控，并按照农作物的要求进行适时适量的灌水，其核心部分是单片机控制部分，主要对灌溉控制技术以及系统的硬件设计，软件编程各个部分进行深入的研究。 控制部分以单片机为核心，研制了一种基于单片机的节水灌溉自动控制系统。介绍了系统总体结构、单片机系统主机电路、数据采集处理电路、I/O口的扩展电路。为了进行大规模灌溉工程的监控，采用分布式控制模式，以提高控制系统的可靠性、降低系统的成本。 该套基于单片机控制的节水灌溉自动控制系统造成本低，体积小、安装方便、抗干扰性强、运行可靠，相比其他控制方式来说，性价比高，更易形成产品，便于推广应用。这是我国灌溉自动控制技术的一种新尝试，为目前农业在较低生产力水平的状况下，向智能化、市场化方向发展开辟了一条新途径。 关键词： AT89C51单片机；湿度传感器；A/D转换；采样；芯片 1

本科生毕业设计 ABSTRACT The level of auto-control water-saving irrigation technology reflects the development condition of agriculture modernization.The low automatic level of irrigation system is the main reason that prevented our agriculture’s development.As to this condition,this paper mainly studies the water-saving irrigation system that controlled by MCU.This system can supervise humidity.it can irrigate to the demand of the farm crops with right amunt of water at well time.The control part that consists of MCU is its core.Research work had been carried on irrigation control technology,hardware and software program and so . The control that consists of MCU is its core.A set of automatic water-saving system which is controlled by sing-chip controller have been developed in this paper.The overall structure of system、the main circuit of the MCU system、data-collecting circuit、I/O expanding circuit are all the designed.For monitoring large-scale irrigation system,we use distributional control model to enhance stability of the system de reduce the cost. It is small,easy to fit,a strong capability to resist interfere and low-cost.So the control system is more economic compared to other control system such as thuter system and all these demonstrate this production is adept to be popularized.This work is a fresh attempt to bring our agriculture into an advanced stage,which now is relative to be backward greenhouse control technique,especially on the aspect of nutrient liquid supplying when crops cultivated on tissue. Key words: AT89C51 MCU; Humidity Sensor; A/D transform; Sampling; Chip 2

基于单片机的智能浇花系统的设计与实现样本

基于单片机智能浇花系统设计与实现 摘要 随着社会发展，人民越来越注重环境质量。养殖花卉成了首要选取，在家养殖可以陶怡情操，丰富生活。同步花卉可以通过光合伙用吸取二氧化碳释放氧气同步还可以净化空气，并且花卉还可以吸取有毒物质例如刚装修房屋里苯、甲醛等。因而越来越多人喜欢养殖花卉。本文设计了一种智能湿度感应浇花系统。系统以单片机AT89S52 为控制芯片，启动浇花之前先有蜂鸣器报警，准时按量供水是完毕每天在限定期间自动启动水泵浇花，按照各种花卉所需水量差别，使用一种按钮装置来控制给水时间，也就是电磁阀启动和闭合时间，别的时间水泵不转，不会有水流通供应补水；按照温度、湿度来严格控制给水重要用到是SLHT5-1 土壤温度、湿度传感器，如果传感器检测温度、湿度都达不到规定规定，就开始浇花，达到了规定温度、湿度就停止浇花。该系统既能准时、按量给花卉浇水，还可觉得节约水资源，从而让花卉更好生长。 核心词：单片机；智能浇花系统；传感器；

Abstract With the development of society, people pay more and more attention to environmental quality. Flower cultivation has become the first choice, in farming can Tao Yi sentiment, enrich life. At the same time, flowers can absorb carbon dioxide through photosynthesis release oxygen also can purify the air, and the flower also can absorb toxic substances such as just decoration house of benzene and formaldehyde. So more and more people like to breed flowers. This paper designs a kind of intelligent humidity sensing watering system. The systemwith AT89S52 single chip computer as control chip, first started watering the flowers before thebuzzer alarm, timing quantitative watering is to pump water the flowers every day to open automatically at a specified time, according to the different flowers need different quantity of water, with a button to set the watering time length, i.e., the solenoid valve open time, the rest of the time the pump does not turn water can not flow through, according to water the flowers;humidity control is to use a SLHT5-1 soil moisture sensor, when the detected humidity did not reach the setting humidity, began to water the flowers, to the setting humidity stop watering.This system can not only on time, according to the amount of give flower watering, can alsosave water resources, so as to make flowers grow better. Keyword：MCU ； intelligent watering system ; sensor

节水灌溉实施计划方案

*********村节水灌溉工程实施案

1、综述 1.1 项目背景 1.1.1项目的实施背景 本项目为**********地村节水工程实施案。 ******地村位于****************。总土地面积14000亩，种植面积7000亩。人均纯收入5000元/人。 本次设计节水灌溉面积1000亩，工程建设形式为低压管道输水灌溉。 由于该区处于半干旱地带，降雨量少，干旱成为当地农牧业生产发展的主要制约因素。农业灌溉用水主要靠开采地下水。东地村基础设施薄弱，井的出水量不足，配套设施不健全，灌水式粗放，灌水定额大，成本费用高，水资源浪费重，对当地本来就短缺的水资源来说更是雪上加霜。所以改善灌溉条件，建设适宜当地生产的高标准节水灌溉工程是当务之急。合理开发利用地下水资源，提高农业灌溉用水的利用率，将对当地的经济发展起到很大的促进作用，为东地村脱贫致富奔小康创造有利条件。 1.1.2 项目建设的必要性 由于近几年连续干旱，地下水位逐年下降，****地村现有井因建设年限较长，井深不足，不同程度的存在出水量重不足。机泵露天放置无任防护措施，风吹雨淋致使机泵老化重，使用寿命大大降低；灌水式粗放，灌水定额大，成本费用高，据调查灌溉水的利用系数只有0.6，水资源浪费重。随着经济的进一步发展，种植结构的调整，生产生活用水也将加大，

水资源的供需矛盾也将进一步尖锐突出，水资源短缺已成为现实。 合理开发利用好有限的水资源,大力发展节水灌溉工程，建设高效连片节水工程，提高农业灌溉用水的利用率，才能保证粮食安全和环境友好，才能保证水资源可持续利用及经济的可持续发展。 针对项目区农业生产现状及水资源现状，建设节水灌溉工程可以改善当地灌溉条件，减少地下水开采，还可以提高农作物产量，降低农产品成本，是促进“两高一优”农业发展的重要举措。 多年来，项目区农业生产结构单一，生产条件没有得到改善，农村经济发展缓慢、落后的灌溉技术与当今现代化的农业经营式极不相称。发展节水灌溉，使先进科学的灌水技术得到推广应用，可以促进产业结构的调整，使农业由粗放型经营向集约型转变。 就项目区农田灌溉现状而言，即浪费人力、物力、财力，又浪费有限的水资源，发展节水灌溉，可以减轻农民的劳动强度，节省劳动力转向其他行业，是实现农业现代化的需要。 总之，发展节水灌溉是党和政府倡导的共建和谐社会和节水型社会的需要，是广大农牧民脱贫致富的重要途径，是党中央提出建设新农村，加强基础设施建设的重要组成部分，是保证水资源可持续利用和社会可持续发展的需要。因此，高效连片节水灌溉工程的兴建是非常必要的。 1.2 项目概述 1.2.1 建设容及规模 ********村节水工程实施案，设计在东地村新建节水灌溉面积1000

基于单片机的自动节水灌溉系统

基于单片机控制的节水灌溉系统 题目：基于单片机的节水灌溉系统 班级： 13级34班 姓名：程雪园 学号： B13043428 指导老师：

目录 第1节引言 (3) 1.1 节水灌溉系统概述 (3) 1.2 本设计任务和主要内容 (4) 第2节系统主要硬件电路设计 (5) 2.1 单片机控制系统原理 (5) 2.2 单片机主机系统电路 (5) 2.2.1时钟电路 (6) 2.2.2复位电路 (6) 2.2.3数据存储器的扩展电路 (6) 2.3 数据采集处理电路 (7) 2.4 LED显示系统电路 (8) 2.5 超限报警电路 (10) 第3节系统软件设计 (11) 3.1 系统主程序设计 (11) 3.2 采样子程序设计 (12) 3.3数据处理 (13) 3.3. 1数字滤波技术 (13) 3.3.2标度变换 (15) 3. 3. 3 BCD转换 (18) 3. 4 LED动态显示程序 (18) 第4节结束语 (21) 参考文献 (22)

基于单片机的自动节水灌溉系统 第1节引言 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。单片机控制的滴灌节水灌溉系统，该系统可对不同土壤的湿度进行监控，并按照作物对土壤湿度的要求进行适时、适量灌水，其核心是单片机和PC机构成的控制部分，主要对土壤湿度与灌水量之间的关系、灌溉控制技术及设备系统的硬件、软件编程各个部分进行实现。 单片机控制部分采用AT89C51单片机为核心，主要由土壤湿度传感器，信号处理电路，显示电路，输出控制电路，故障报警电路等组成，软件选用汇编语言编程。单片机可将土壤湿度传感器检测到的土壤湿度模拟量转换成数字量，显示于LED显示器上。该系统灵活性强，易于操作，可靠性高，将会有更广阔的开发前景。 1.1 节水灌溉系统概述 生命之起源，水为必要条件，没有了水，地球上的生命将会枯竭。 随着21世纪的到来，能源危机将接踵而至。比能源危机更可怕的是，作为 人类生命之源的水的短缺到了前所未有的程度，这一状况还将随着时间的推移和 社会的发展继续恶化。水资源危机已成为全球性的突出问题，利用科技手段缓解这一危机，将是人类主要的出路。 农业是人类社会最古老的行业，是各行各业的基础，也是人类顿以生存的最 重要的行业。农业的发展从长远来看很重要，一是水的问题，二是科技的问题。 农业的根本出路在科技，在教育。由传统农业向现代化农业转变，由粗放经营向 集约经营转变，必须要求农业科技有一个大的发展，进行一次新的农业技术革命。农业与工业、交通等行业相比仍然比较落后，农业灌溉技术尤其落后。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。传统的灌溉模式自动化程 度极低，基本上属粗放的人工操作，即便对于给定的量，在操作中也无法进行有 效的控制，为了提高灌溉效率，缩短劳动时间和节约水资源，必须发展节水灌溉 控制技术。 现代智能型控制器是进行灌溉系统田间管理的有效手段和工具，它可提高操 作准确性，有利于灌溉过程的科学管理，降低对操作者本身素质的要求。除了能 大大减少劳动量，更重要的是它能准确、定时、定量、高效地给作物自动补充水分，以提高产量、质量，节水、节能。 现代灌溉控制器的研究使用在我国农、林、及园艺为数不多，与发达国家相比，有较大的差距，还基本停留在人工操作上，即使有些地方搞了一些灌溉工程 的自动化控制系统，也是根据经验法来确定每天灌溉次数和每次灌溉量，如果灌 溉量与作物实际需水量相比太少，便不能有效的促进作物健康成长;而灌溉量太 多，肥水流失，又会造成资源浪费，同时传统的灌溉法还需要相关专家的实时观 察并经验指导生产，劳动生产率低，这也不能与现代化农业向优化、高效化方向 发展要求同步。 随着计算机技术和传感器技术的迅猛发展，计算机和传感器的价格日益降

基于单片机节水灌溉系统的设计( 文献综述)

文献综述 前言 本人毕业设计的论题为《基于单片机节水灌溉系统的设计》，随着我国农业技术的高速发展，在进行农业生产的过程中需要大量的水资源，而我国却是一个水资源严重缺乏的国家，水资源的整体利用水平仍还很低,灌溉水的利用率只有30％～40％,水分生产效率不足1 ㎏∕m3,仅为发达国家的一半。灌溉管理自动化是发展高效农业的重要手段,我国目前主要局限于节水灌溉工程措施的推广和应用,而高效农业和精细农业要求必须实现水资源的高效利用,将输配水、灌水技术和降雨、蒸发、土壤墒情、作物需水规律等方面统一考虑,做到降水、灌溉水、土壤水和地下水联合调用,实现按需、按时、按量自动供水。因此,必须采用遥感、遥测等新技术监测土壤墒情和作物生长情况,对灌溉用水进行动态监测预报,实现灌溉用水管理的自动化、节约化、动态管理。而本文就是对不同土壤的湿度进行监控，并按照作物对土壤湿度的要求进行适时、适量灌水，所设计系统的核心是单片机和PC机构成的控制部分，主要对土壤湿度与灌水量之间的关系、灌溉控制技术及设备系统的硬件、软件编程各个部分进行实现。 本文根据目前国内外学者对的基于单片机节水灌溉系统的设计的研究成果，借鉴他们的成功经验，大胆的将单片机和PC机整合在系统中。这些文献给与本文很大的参考价值。本文主要查阅进几年有关基于单片机节水灌溉系统的设计的文献期刊。

张金波、胡钢、张学武、李致金、柯小干（2003）在《自动化控制系统在节水灌溉中的应用》介绍了以组态软件为开发平台,利用继电器输出模块,数字量输入模块等设备开发了农田节水灌溉自动化控制系统,该系统已在农田节水灌溉实际中得到了成功应用. 孙威、毛罕平、左志宇、伍德林（2007）在《基于单片机的节水灌溉自动控制器的设计》中以单片机为核心,研制了一种节水灌溉自动控制器;介绍了系统总体结构、单片机系统主机电路、数据采集处理电路、I/O口的扩展电路、通信接口等以及软件的设计. 王晓健（2010）在《单片机模糊控制节水灌溉系统设计》中介绍了灌溉控制系统的组成及工作原理,以单片机为核心控制芯片,设计了一套节水灌溉控制系统,并对其决策过程进行了具体分析. 张兵、袁寿其、成立、杨春明（2004）在《节水灌溉自动控制器的设计与研究》中论述了一种自动化节水灌溉控制系统的硬件设计、外部连线及其使用功能.系统控制器以与8051完全兼容的GMS90L51单片机为核心,采用计算机分布式管理;系统有传感器自动闭环控制、手动/半手动控制、微机超控等多种工作方式;系统能够实现自动化灌溉,具有排水警示、实时时钟、历史数据查询、数据上传及双向通信等功能. 张兵、袁寿其、成立（2003）在《节水灌溉自动化技术的发展及趋势》中论述了自动化技术在灌溉管理中的重要性,详细介绍了以色列、美国、澳大利亚及我国自动化技术在灌溉中的应用现状及存在的问题,讨论了一些新技术,如模糊控制、神经网络、专家系统等在节水灌溉控制中的应用,并对节水灌溉控制技术的发展趋势进行了探讨. 朱张青、曹成茂（2001）在《多用途节水灌溉控制系统研制》中介绍了一种以单片机控制为核心,能适用于多种农作物的节水灌溉控制系统. 苏崇峰、陈进昌、刘祥金、王永兰（2002）在《节水灌溉自动控制及管理系统研究》从节水灌溉控制与水费管理两个方面介绍了本系统在节水灌溉中的应用,着重介绍了控制过程;对节水灌溉的控制以及计算机、PLC、数字水表、数据采集都进行了详细地介绍;通过本系统的实施,可以从根本上解决节水灌溉重建轻管的弊端. 吴维雄（2004）在《试论计算机在节水灌溉中的应用》中介绍了随着精确农业技术革命的发展,节水灌溉中增加了精确灌溉的内容.通过计算机控制实施相

基于单片机智能浇花系统设计

目录 1. 绪论 (2) 1.1系统工作原理 (1) 1.2系统模块 (1) 1.3系统操作界面及其操作过程 (1) 1.3.1 系统操作过程 (2) 2. 部件的选择 (3) 2.1芯片的选择 (3) 2.2继电器的选择 (3) 2.3阀门的选择 (3) 2.3.1 电磁阀的选择 (3) 3. 硬件设计 (4) 3.1设备的结构 (4) 3.1.1 中央处理单元 (4) 3.1.2 LED显示部分 (4) 3.1.3 电磁阀部分 (4) 3.1.4按键部分 (4) 3.1.5 指示灯部分 (4) 3.2总电路设计图 (5) 3.3AT89C51单片机电路 (6) 3.4晶振电路 (7) 3.5复位电路 (8) 3.6按键电路 (9) 3.9LED显示电路 (11) 3.10电磁阀电路 (12) 4. 软件设计 (13) 4.1系统组成 (13) 4.2消抖流程及程序 (14) 4.3总流程及程序 (15) 4.4按键处理总流程及程序 (18) 4.5工作中的处理流程 (20) 5. 结论 (21) 参考文献 (22) 1

AT89C51基于单片机智能浇花系统设计 摘要:本设计是通过AT89C51单片机采用汇编语言进行编程，在LED液晶屏 上实现小时，分，秒的显示;并利用单片机来实现计时，定时功能，同时通过7个按键开关和3个指示灯来实现参数设置和调节功能、浇花间隔时间的设定、浇水持续时间的设定、单片机对电磁阀的自动控制。根据用户设定的时间顺利的完成浇花任务。 关键词：单片机，控制，显示，电磁阀 2

1.绪论 1.1 系统工作原理 自动浇花系统的设计，其主要执行装置是一个电磁阀门，其一端连接水管，另外一端连接外置的水管作为浇水口，浇水的水量主要由单片机控制。设备主要是通过控制浇水的时间间隔和浇水的持续时间来控制浇水量的。 1.2 系统模块 系统主要是由单片机、电源、按键、显示、指示灯、复位电路、电机模块等组成。 1

节水灌溉项目建议书

目录 一、项目建设的依据 二、项目建设的必要性和可行性 三、项目承担单位的基本情况 四、项目地点选择分析 五、建设方案 六、项目建设目标 七、项目建设内容 八、投资估算和资金筹措 九、建设期限和实施进度安排 十、项目组织管理 十一、效益分析与风险评价

崇礼县白旗乡 蔬菜节水灌溉技术示范项目建议书 一、项目建设的依据 蔬菜产业是我县的一项富民主导产业。2008年，全县蔬菜种植面积10.6万亩，蔬菜产值1.6亿元，仅蔬菜一项全县农民人均纯收入1350元。大棚蔬菜产量高、效益好、销路畅，是农民稳定增收和致富的重要渠道。依据我县国民经济“十一五”规划确立的农民人均纯收入翻两番，到2010年达到全县农民人均4000元的目标，在我县因地制宜发展蔬菜种植并推广节水灌溉技术，尽快实现农民致富是十分必要的。经我们研究论证，在白旗乡南山窑村实施该项目是可行的，该项目见效快、低耗水，既易于在我县推广，又符合现代化农业发展方向。该项目的组织实施，将改善我乡的农业生产条件，提高土地利用率，实现高效农业，带动农民快速脱贫致富，从整体上推进“农业增效、农民增收、社会稳定”的奋斗目标的实现，为崇礼县经济发展做出巨大贡献。 二、项目建设的必要性和可行性 1、发展蔬菜是农民增收的需要。 近年来，县委、县政府充分利用气候凉爽、土质肥沃、空气清新、水质清澈的有利优势，加大农业结构战略性调整力度，使我县错季蔬菜成为一大特色主导产业。蔬菜产业已成为我县种植业中农民自主投入较多、经济效益较高、发展速度最快的产业，成为农民

增收的重要来源和支柱产业。2008年全县蔬菜种植面积达到10.6万亩，蔬菜总产量 3.6亿公斤，仅种菜一项农民人均纯收入达到1350元，尤其是设施蔬菜亩效益在8000-15000元，成为我县农民增收的新亮点。今年，我县进一步加大了大棚蔬菜发展力度，全县大棚面积达到了8506亩，并把大棚蔬菜发展列为了“十一五”期间工作重点，规划到2010年全年大棚蔬菜将达到30000亩，基本达到“户均1亩棚”，使大棚蔬菜成为农民增收的支柱产业，达到农民人均纯收入的一半以上来源于大棚蔬菜收入。 2、实施蔬菜滴灌示范项目是改善生产条件的有效措施。 我县境内地表谁主要是天然降水，年平均降水量450毫米，降水总量为11.3亿立方米，平均年（p=50%）降水量为477毫米，降水总量为11.1亿立方米，偏枯年（p=75%）降水量为424毫米，降水总量为9.9亿立方米。全县水资源总量为1.221亿立方米，目前，地上水已开发利用0.7214亿立方米，占可利用水源的71.6%。据2002年统计，全县地下水资源有0.2141亿立方米/年，已开采利用0.1165亿立方米/年，占可开发利用的54.4%。大棚蔬菜是一种高需水作物。近年，我县大棚蔬菜迅速发展，井打大小机井1500多眼，大量消耗着地下水，可供开发利用的地下水已经不多，若不采取节水措施，水将成为制约我县大棚蔬菜发展的重要瓶颈。通过以前在西湾子镇干沟村进行滴灌实验表明：采取大水漫灌亩用水800方，采取滴灌亩用水300方，亩将节水500方，对缺水的崇礼县推广滴灌技术意义十分重大。

基于单片机控制的自动灌溉系统的制作流程

图片简介: 本技术介绍了一种基于单片机控制的自动灌溉系统，包括土壤温湿度检测单元、水源检测单元、预警单元、ARM单片机和无线通信模块；土壤温湿度检测单元用于实时检测土壤的温度和湿度；水源检测单元用于实时检测灌溉水的pH值、含氯量以及灌溉水位值；该系统通过ARM单片机控制自动灌溉系统，有效的提高了水资源的利用效果，当土壤湿度不满足设定要求时，自动启动电磁阀进行喷灌，同时通过调节水泵的流量、压力以及喷水方向可以更加有效的进行灌溉；并且该系统使用太阳能蓄电池供电，节约用电，其结构简单，设计合理，使用操作便捷，智能化程度高，实现了温度和湿度集成一起控制调节的同时也节约了能源，使用效果好，便于推广使用。 技术要求

1.基于单片机控制的自动灌溉系统，其特征在于，包括土壤温湿度检测单元、水源检测单元、预警单元、ARM单片机和无线通信模块； 所述土壤温湿度检测单元用于实时检测土壤的温度和湿度，并将检测到的土壤温度和湿度数据实时发送给所述ARM单片机； 所述水源检测单元用于实时检测灌溉水的pH值、含氯量以及灌溉水位值，并将检测到的灌溉水的pH值、含氯量以及灌溉水位值实时发送给所述ARM单片机； 所述ARM单片机用于实时接收所述土壤温湿度检测单元所发送的土壤的温度和湿度数据并发送给无线通信模块，ARM单片机同时将所接收到的土壤的温度和湿度数据与设定的土壤的温度和湿度数据进行实时对比，若所接收到的土壤的温度和湿度数据两者中的一个或者两个出现异常，所述ARM单片机向所述预警单元发出土壤温湿度检测异常报警指令； 所述ARM单片机同时控制水泵开启并向土壤进行灌溉； 所述ARM单片机还用于实时接收所述水源检测单元所发送的灌溉水的pH值、含氯量以及灌溉水位值并发送给无线通信模块，ARM单片机同时将接收到的灌溉水的pH值、含氯量以及灌溉水位值与设定的灌溉水的pH值、含氯量以及灌溉水位值进行实时对比，若所接收到的灌溉水的pH值、含氯量以及灌溉水位值三者中的一个或者多个出现异常，所述ARM单片机向所述预警单元发出水源检测异常报警指令； 所述预警单元包括包括第一报警器和第二报警器；所述第一报警器用于接收所述ARM单片机发送来的土壤温湿度检测异常报警指令并发出第一报警声；所述第二报警器用于接收所述ARM单片机发送来的水源检测异常报警指令并发出第二报警声； 所述无线通信模块用于实时接收所述ARM单片机发送来的土壤的温度和湿度并发送给监控中心以及移动客户端；所述无线通信模块还用于实时接收所述ARM单片机发送来的灌溉水的pH值、含氯量以及灌溉水位值并发送给监控中心以及移动客户端。 2.如权利要求1所述的基于单片机控制的自动灌溉系统，其特征在于，所述ARM单片机还信号连接有光照强度检测传感器，所述光照强度检测传感器用于实时检测大气的光照强度。

基于单片机的节水灌溉系统的设计与实现毕业设计

毕业设计 题目：基于单片机的智能节水灌溉的设计与实现

毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作者签名：日期： 指导教师签名：日期： 使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名：日期：

学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名：日期：年月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 涉密论文按学校规定处理。 作者签名：日期：年月日 导师签名：日期：年月日

基于-单片机智能浇花系统设计实现

基于单片机的智能浇花系统的设计与实现 摘要 随着社会的发展，人民越来越注重环境质量。养殖花卉成了首要选择，在家养殖可以怡情操，丰富生活。同时花卉可以通过光合作用吸收二氧化碳释放氧气同时还可以净化空气，而且花卉还可以吸收有毒物质例如刚装修的房屋里的苯、甲醛等。因此越来越多的人喜欢养殖花卉。本文设计了一种智能湿度感应浇花系统。系统以单片机AT89S52 为控制芯片，启动浇花之前先有蜂鸣器报警，按时按量的供水是完成每天在限定的时间自动启动水泵浇花，按照各种花卉所需水量的差别，使用一个按钮装置来控制给水的时间，也就是电磁阀开启和闭合的时间，其余时间水泵不转，不会有水流通供给补水；按照温度、湿度来严格控制给水主要用到的是SLHT5-1 土壤温度、湿度传感器，如果传感器检测温度、湿度都达不到规定的要求，就开始浇花，达到了规定的温度、湿度就停止浇花。该系统既能按时、按量的给花卉浇水，还可以为节约水资源，从而让花卉更好的生长。关键词：单片机；智能浇花系统；传感器；

Abstract With the development of society,people pay more and more attention to environmental quality.Flower cultivation has become the first choice,in farming can Tao Yi sentiment,enrich life.At the same time,flowers can absorb carbon dioxide through photosynthesis release oxygen also can purify the air,and the flower also can absorb toxic substances such as just decoration house of benzene and formaldehyde.So more and more people like to breed flowers.This paper designs a kind of intelligent humidity sensing watering system.The systemwith AT89S52 single chip computer as control chip,first started watering the flowers before thebuzzer alarm,timing quantitative watering is to pump water the flowers every day to open automatically at a specified time,according to the different flowers need different quantity of water,with a button to set the watering time length,i.e.,the solenoid valve open time,the rest of the time the pump does not turn water can not flow through,according to water the flowers;humidity control is to use a SLHT5-1 soil moisture sensor,when the detected humidity did not reach the setting humidity,began to water the flowers,to the setting humidity stop watering.This system can not only on time,according to the amount of give flower watering,can alsosave water resources,so as to make flowers grow better. Keyword: MCU;intelligent watering system;sensor

农业高效节水灌溉项目PVC管道施工组织设计

农业高效节水灌溉项目P V C管道施工组织设计 Modified by JACK on the afternoon of December 26, 2020

2013年农业高效节水项目 施工组织设计 第一章质量目标 一、质量目标 xxxxx（新市区）2013年农业高效节水项目工程质量目标为：本工程质量目标为合格。 第二章工程概况 一、工程简述: 本工程为xxxxxx新市区）2013年农业高效节水项目，本项目工程内容包含三个单项工程：挖沟槽土方工程；管道铺设安装工程；路面恢复工程。工程地点位于xxxx乡。 1、塑料管道采用管沟敷设，主材为PVC-U管及薄壁PE管，采用承插连接。 2、薄壁PE管材，承插连接，橡胶圈密封接口，管道公称压力，采用直埋方式。 3、闸阀井做法、井盖及井座、爬梯做法详见图纸。 4、闸阀进采用C20混凝土砌筑。

二、管道设备安装、材料概述 （一）工程的主要材料和设备的供应方式和供货渠道 工程的主要材料和设备选择疆内外实力雄厚、质量优良、供货信誉良好的厂家的产品，由本工程建设单位看样定货，产品供应方式根据工程进度计划提前签定购货合同，并在材料和设备进场使用前检验合格，避免影响工程进度；供货渠道优先采用厂家直接供货，其次考虑由三家设在疆内的总经销单位供货，减少中间环节，进场产品必须“三证”齐全（进场时由现场监理监督产品质量及三证），并提供有资质的检测机构出具的检验报告，必要时现场抽样送检，合格后方可使用。 砂、石料购自当地合格砂石场，水泥购自名牌水泥厂，钢材购自大型钢铁厂，供热及给水管道材料、电器、设施等材料均通过生产厂家或厂家的销售部门供货。 （二）PVC及PE管道安装工程 材质为PVC-U及薄壁PE软管，连接方式为承插连接，规格型号：De200及De1600、PE管为De90及De63等，压力试验、吹扫、清洗。防腐、保温、绝热及保护层按序施工。 第三章施工部署

基于单片机的节水灌溉自动控制系统设计

摘要 自动控制节水灌溉技术代表了农业现代化的发展状况，灌溉系统自动化水平比较低下是制约我国高效农业发展的主要原因。本文就此问题研究了基于单片机的节水灌溉自动控制系统，系统对土壤湿度进行监控，并按照农作物的要求进行适时适量的灌水，其核心部分是单片机控制部分，主要对灌溉控制技术以及系统的硬件设计，软件编程各个部分进行深入的研究。 控制部分以单片机为核心，研制了一种基于单片机的节水灌溉自动控制系统。介绍了系统总体结构、单片机系统主机电路、数据采集处理电路、I/O口的扩展电路。为了进行大规模灌溉工程的监控，采用分布式控制模式，以提高控制系统的可靠性、降低系统的成本。 该套基于单片机控制的节水灌溉自动控制系统造成本低，体积小、安装方便、抗干扰性强、运行可靠，相比其他控制方式来说，性价比高，更易形成产品，便于推广应用。这是我国灌溉自动控制技术的一种新尝试，为目前农业在较低生产力水平的状况下，向智能化、市场化方向发展开辟了一条新途径。 关键词： AT89C51单片机；湿度传感器；A/D转换；采样；芯片 1

ABSTRACT The level of auto-control water-saving irrigation technology reflects the development condition of agriculture modernization.The low automatic level of irrigation system is the main reason that prevented our agriculture’s development.As to this condition,this paper mainly studies the water-saving irrigation system that controlled by MCU.This system can supervise humidity.it can irrigate to the demand of the farm crops with right amunt of water at well time.The control part that consists of MCU is its core.Research work had been carried on irrigation control technology,hardware and software program and so . The control that consists of MCU is its core.A set of automatic water-saving system which is controlled by sing-chip controller have been developed in this paper.The overall structure of system、the main circuit of the MCU system、data-collecting circuit、I/O expanding circuit are all the designed.For monitoring large-scale irrigation system,we use distributional control model to enhance stability of the system de reduce the cost. It is small,easy to fit,a strong capability to resist interfere and low-cost.So the control system is more economic compared to other control system such as thuter system and all these demonstrate this production is adept to be popularized.This work is a fresh attempt to bring our agriculture into an advanced stage,which now is relative to be backward greenhouse control technique,especially on the aspect of nutrient liquid supplying when crops cultivated on tissue. Key words: A T89C51 MCU; Humidity Sensor; A/D transform; Sampling; Chip 2