自动灌溉施肥系统设计
农业现代化农业精准施肥与灌溉系统开发方案

农业现代化农业精准施肥与灌溉系统开发方案第一章绪论 (2)1.1 项目背景 (2)1.2 研究目的与意义 (2)1.3 国内外研究现状 (3)第二章精准施肥技术 (3)2.1 施肥原理与方法 (3)2.1.1 有机肥料 (3)2.1.2 化学肥料 (3)2.2 精准施肥技术框架 (4)2.2.1 土壤检测 (4)2.2.2 作物营养诊断 (4)2.2.3 施肥方案制定 (4)2.2.4 施肥技术实施 (4)2.3 关键技术分析 (4)2.3.1 土壤检测技术 (4)2.3.2 作物营养诊断技术 (4)2.3.3 施肥设备与技术 (4)第三章精准灌溉技术 (5)3.1 灌溉原理与方法 (5)3.2 精准灌溉技术框架 (5)3.3 关键技术分析 (5)第四章农业物联网技术 (6)4.1 物联网技术概述 (6)4.2 农业物联网体系架构 (6)4.3 关键技术分析 (6)第五章数据采集与处理 (7)5.1 数据采集方法 (7)5.1.1 传感器采集 (7)5.1.2 遥感技术 (7)5.1.3 数据传输 (7)5.2 数据处理与分析 (7)5.2.1 数据清洗 (7)5.2.2 数据整合 (8)5.2.3 数据分析 (8)5.3 数据挖掘与应用 (8)5.3.1 模型建立 (8)5.3.2 模型优化 (8)5.3.3 应用推广 (8)5.3.4 系统集成与示范 (8)第六章智能决策支持系统 (8)6.1 决策支持系统概述 (8)6.2 系统架构设计 (8)6.3 关键技术分析 (9)第七章系统集成与测试 (10)7.1 系统集成策略 (10)7.2 系统测试方法 (10)7.3 测试结果分析 (11)第八章经济效益分析 (11)8.1 投资估算 (11)8.2 成本分析 (12)8.3 效益评价 (12)第九章社会效益分析 (13)9.1 生态效益分析 (13)9.2 农业产业结构调整 (13)9.3 农民收入与就业 (13)第十章发展策略与建议 (13)10.1 政策支持与推广 (13)10.2 技术创新与应用 (14)10.3 发展前景与挑战 (14)第一章绪论1.1 项目背景我国农业现代化进程的加速,农业生产效率和农产品质量已成为我国农业发展的重要指标。
自动灌溉系统的设计

自动灌溉系统的设计一、系统概述自动灌溉系统是一种利用现代信息技术和自动化控制技术,对农田进行智能化灌溉的系统。
该系统能够根据农田的土壤湿度、天气情况、作物需水量等因素,自动调节灌溉时间和水量,提高灌溉效率,降低水资源浪费,促进农业可持续发展。
二、系统目标1. 提高灌溉效率:通过自动化控制,实现精准灌溉,减少水资源浪费。
2. 降低人工成本:减少人工操作,降低人力成本。
3. 提高作物产量:根据作物需水规律,提供适时适量的灌溉,促进作物生长。
4. 保护环境:合理利用水资源,减少农业面源污染。
三、系统组成1. 传感器:用于监测土壤湿度、温度、光照等环境参数。
2. 控制器:根据传感器采集的数据,自动调节灌溉时间和水量。
3. 执行器:包括水泵、阀门等,用于执行灌溉操作。
4. 通信模块:实现控制器与执行器之间的数据传输和指令下达。
5. 用户界面:用于设置系统参数、查看灌溉状态和数据记录。
四、系统工作原理1. 传感器采集农田环境参数,如土壤湿度、温度、光照等。
2. 控制器根据传感器采集的数据,结合预设的灌溉策略,自动计算出灌溉时间和水量。
3. 控制器通过通信模块,向执行器发送灌溉指令。
4. 执行器接收指令,执行灌溉操作。
5. 用户界面实时显示灌溉状态和数据记录,方便用户监控和管理。
五、系统特点1. 精准灌溉:根据作物需水规律,实现适时适量的灌溉。
2. 自动化控制:减少人工操作,降低人力成本。
3. 节能环保:合理利用水资源,减少农业面源污染。
4. 可扩展性:可根据农田规模和作物种类,灵活调整系统配置。
5. 远程监控:用户可通过手机、电脑等设备远程查看灌溉状态和数据记录。
通过自动灌溉系统的设计和实施,可以有效提高农田灌溉效率,降低人工成本,促进作物生长,同时保护环境,实现农业可持续发展。
六、系统设计原则1. 用户友好:系统界面直观、易操作,减少用户的学习成本。
2. 模块化设计:系统采用模块化设计,便于维护和升级。
3. 可靠性:选用高质量、可靠的传感器和执行器,确保系统稳定运行。
水肥一体自动化种植解决方案

水肥一体自动化种植解决方案第1章绪论 (3)1.1 水肥一体自动化种植概述 (3)1.2 水肥一体化技术的发展现状与趋势 (4)1.3 水肥一体自动化种植解决方案的意义 (4)第2章水肥一体自动化种植技术原理 (4)2.1 水肥一体化技术原理 (4)2.1.1 肥料选择与配比 (5)2.1.2 溶肥设备 (5)2.1.3 灌溉系统 (5)2.1.4 控制系统 (5)2.2 自动化控制技术原理 (5)2.2.1 传感器监测 (5)2.2.2 控制策略 (5)2.2.3 执行机构 (5)2.2.4 控制系统 (5)2.3 水肥一体自动化种植系统设计 (5)2.3.1 系统总体布局 (6)2.3.2 传感器布局 (6)2.3.3 控制系统设计 (6)2.3.4 执行机构选型与布局 (6)2.3.5 系统集成与调试 (6)第3章水肥一体自动化种植系统硬件设计 (6)3.1 系统硬件架构 (6)3.2 水肥控制器设计 (6)3.3 传感器及其接口设计 (7)3.4 执行器及其接口设计 (7)第4章水肥一体自动化种植系统软件设计 (7)4.1 系统软件架构 (7)4.1.1 整体架构 (7)4.1.2 数据采集层 (7)4.1.3 数据处理层 (7)4.1.4 控制策略层 (8)4.1.5 用户界面层 (8)4.2 数据处理与分析 (8)4.2.1 数据预处理 (8)4.2.2 数据存储与管理 (8)4.2.3 数据分析 (8)4.3 控制策略与算法 (8)4.3.1 水肥一体化控制策略 (8)4.3.2 智能优化算法 (8)4.3.3 参数自适应调整 (8)4.4.1 实时数据显示 (8)4.4.2 历史数据查询 (8)4.4.3 参数设置 (9)4.4.4 异常报警 (9)4.4.5 系统日志 (9)第5章水肥一体自动化种植关键技术研究 (9)5.1 水肥配比技术 (9)5.1.1 配比原则与依据 (9)5.1.2 配比算法与优化 (9)5.1.3 配比设备与调控 (9)5.2 灌溉控制技术 (9)5.2.1 灌溉模式选择 (9)5.2.2 灌溉制度制定 (9)5.2.3 灌溉控制系统设计 (9)5.3 肥料溶解与输送技术 (10)5.3.1 肥料溶解原理 (10)5.3.2 肥料输送与分配 (10)5.3.3 肥料溶解与输送设备的优化 (10)5.4 数据采集与传输技术 (10)5.4.1 数据采集 (10)5.4.2 数据传输 (10)5.4.3 数据处理与分析 (10)5.4.4 数据安全与隐私保护 (10)第6章水肥一体自动化种植系统应用实例 (10)6.1 系统在蔬菜种植中的应用 (10)6.1.1 系统配置 (10)6.1.2 应用效果 (11)6.2 系统在果树种植中的应用 (11)6.2.1 系统配置 (11)6.2.2 应用效果 (11)6.3 系统在粮食作物种植中的应用 (12)6.3.1 系统配置 (12)6.3.2 应用效果 (12)6.4 系统在其他作物种植中的应用 (12)6.4.1 系统配置 (12)6.4.2 应用效果 (12)第7章水肥一体自动化种植系统的安装与调试 (13)7.1 系统安装要求与步骤 (13)7.1.1 安装要求 (13)7.1.2 安装步骤 (13)7.2 系统调试与优化 (13)7.2.1 调试方法 (13)7.2.2 优化措施 (13)7.3.1 定期检查 (14)7.3.2 保养措施 (14)7.4 系统故障排除与解决方案 (14)7.4.1 常见故障及原因 (14)7.4.2 解决方案 (14)第8章水肥一体自动化种植效益分析 (14)8.1 产量与品质提升 (14)8.2 水肥资源利用效率 (14)8.3 经济效益分析 (15)8.4 社会与生态效益 (15)第9章水肥一体自动化种植技术的发展前景与挑战 (15)9.1 技术发展趋势 (15)9.1.1 智能化与精准化 (15)9.1.2 集成化与模块化 (15)9.1.3 绿色环保与可持续发展 (16)9.2 政策与产业环境分析 (16)9.2.1 政策支持 (16)9.2.2 产业环境 (16)9.3 技术推广与应用挑战 (16)9.3.1 技术成熟度 (16)9.3.2 成本与投资回报 (16)9.3.3 技术培训与人才储备 (16)9.4 未来研究方向与建议 (16)9.4.1 技术研发 (16)9.4.2 产业应用 (16)9.4.3 政策支持 (17)第10章结论与展望 (17)10.1 研究成果总结 (17)10.2 水肥一体自动化种植技术在我国的推广与应用 (17)10.3 水肥一体自动化种植技术在国际市场的竞争力分析 (17)10.4 水肥一体自动化种植技术的未来发展展望 (17)第1章绪论1.1 水肥一体自动化种植概述水肥一体自动化种植技术是将灌溉与施肥有机结合的一种现代农业技术。
基于PLC的水肥一体化灌溉控制器设计

基于PLC的水肥一体化灌溉控制器设计一、介绍水肥一体化灌溉系统是将灌溉与施肥功能集成在一起的系统,并通过自动化控制器来实现对水肥配比、灌溉时间和灌溉量的精确控制。
PLC (可编程逻辑控制器)是一种专门用于工业自动化领域的控制设备,具有功能强大、可靠性高的特点,非常适合用于控制水肥一体化灌溉系统。
二、设计目标本设计旨在实现对水肥一体化灌溉系统的精确控制,使灌溉过程更加高效、节水、节能。
三、设计内容1.传感器与执行器选择为了实现对水肥一体化灌溉系统的精确控制,需要选择适合的传感器和执行器。
传感器方面,可以选择土壤湿度传感器、土壤温度传感器、土壤盐度传感器等,用于实时监测土壤的湿度、温度和盐度等参数。
执行器方面,可以选择电磁阀门、水泵、肥料喷洒器等,用于控制灌溉水的供应和肥料的喷洒。
2.系统结构设计水肥一体化灌溉系统的结构包括传感器模块、执行器模块和控制器模块。
传感器模块负责实时采集土壤的湿度、温度和盐度等参数,并将数据传输给控制器模块。
执行器模块负责根据控制器模块的指令,控制电磁阀门、水泵和肥料喷洒器等设备的开关状态,实现对灌溉水和肥料的供应。
控制器模块是整个系统的核心部分,它负责接收传感器模块的数据,根据事先设置好的算法进行处理,并输出控制指令给执行器模块,实现对灌溉水肥一体化系统的精确控制。
3.控制算法设计控制算法是水肥一体化灌溉系统中最关键的部分,它决定了系统对灌溉水和肥料的控制策略。
一种常用的控制算法是PID(比例、积分、微分)控制算法,通过不断调整控制器的输出,使得系统的输人与输出之间达到平衡,从而实现对水肥一体化灌溉系统的精确控制。
4.界面设计为了方便用户对水肥一体化灌溉系统进行设置和监控,需要设计一个用户界面。
用户界面可以使用触摸屏或者按键等进行操作,提供设置灌溉时间、水肥比例等参数的功能,并能够实时显示当前土壤湿度、温度和盐度等参数。
四、优势1.自动化程度高:通过传感器实时监测土壤参数,并根据事先设置好的控制算法进行处理,实现对灌溉水和肥料的自动控制,免去了人工操作的繁琐和容易出错的问题。
农业智能化精准施肥与灌溉系统开发方案

农业智能化精准施肥与灌溉系统开发方案第一章绪论 (3)1.1 研究背景 (3)1.2 研究目的与意义 (3)1.2.1 研究目的 (3)1.2.2 研究意义 (3)1.3 研究内容与方法 (4)1.3.1 研究内容 (4)1.3.2 研究方法 (4)第二章农业智能化精准施肥与灌溉技术概述 (4)2.1 精准施肥技术 (4)2.2 精准灌溉技术 (5)2.3 智能化技术在农业中的应用 (5)第三章系统需求分析 (6)3.1 功能需求 (6)3.1.1 系统概述 (6)3.1.2 功能模块划分 (7)3.2 功能需求 (7)3.2.1 数据采集 (7)3.2.2 数据处理与分析 (7)3.2.3 精准施肥与灌溉建议 (7)3.3 可行性分析 (8)3.3.1 技术可行性 (8)3.3.2 经济可行性 (8)3.3.3 社会可行性 (8)第四章系统设计 (8)4.1 系统架构设计 (8)4.2 硬件设计 (8)4.3 软件设计 (9)第五章数据采集与处理 (9)5.1 数据采集技术 (9)5.1.1 概述 (9)5.1.2 传感器技术 (10)5.1.3 无线通信技术 (10)5.1.4 数据预处理技术 (10)5.2 数据处理方法 (10)5.2.1 概述 (10)5.2.2 数据挖掘 (10)5.2.3 数据分析 (10)5.2.4 数据可视化 (10)5.3 数据存储与管理 (11)5.3.1 概述 (11)5.3.3 数据管理 (11)第六章精准施肥模块开发 (11)6.1 肥料种类识别 (11)6.1.1 模块概述 (11)6.1.2 技术路线 (11)6.1.3 开发步骤 (12)6.2 肥料配比优化 (12)6.2.1 模块概述 (12)6.2.2 技术路线 (12)6.2.3 开发步骤 (12)6.3 施肥决策支持系统 (12)6.3.1 模块概述 (12)6.3.2 技术路线 (13)6.3.3 开发步骤 (13)第七章精准灌溉模块开发 (13)7.1 土壤湿度监测 (13)7.1.1 监测原理与技术 (13)7.1.2 监测布局 (13)7.1.3 数据采集与传输 (13)7.2 灌水策略优化 (14)7.2.1 灌水策略制定 (14)7.2.2 灌水策略实施 (14)7.2.3 灌水效果评估 (14)7.3 灌水决策支持系统 (14)7.3.1 系统架构 (14)7.3.2 数据处理与分析 (14)7.3.3 决策制定与执行 (14)7.3.4 用户交互与反馈 (14)第八章系统集成与测试 (15)8.1 系统集成 (15)8.2 系统测试 (15)8.3 系统优化 (15)第九章经济效益分析与评估 (16)9.1 经济效益分析 (16)9.1.1 投资成本分析 (16)9.1.2 运营成本分析 (16)9.1.3 经济效益评估 (16)9.2 社会效益分析 (17)9.2.1 促进农业现代化 (17)9.2.2 增加农民收入 (17)9.2.3 促进农村经济发展 (17)9.3 生态效益分析 (17)9.3.1 减少化肥污染 (17)9.3.3 改善生态环境 (17)第十章总结与展望 (17)10.1 研究成果总结 (17)10.2 存在问题与挑战 (18)10.3 未来发展趋势与展望 (18)第一章绪论1.1 研究背景我国农业现代化的不断推进,农业生产效率和产品质量的提升已成为农业发展的重要目标。
农作物智能水肥一体化管理系统的设计与实现

农作物智能水肥一体化管理系统的设计与实现随着农业科技的发展,农作物水肥一体化管理已成为现代农业的重要组成部分。
为了提高农作物的产量和质量,减少对环境的污染,智能化水肥一体化管理系统应运而生。
本文将介绍农作物智能水肥一体化管理系统的设计与实现。
一、系统需求分析农作物智能水肥一体化管理系统的设计与实现,首先需要进行系统需求分析。
系统的目标是提供农作物的水肥管理方案,通过智能化手段实现准确的水肥供应,将农作物的水肥需求与实际供应进行匹配。
基于此,系统需具备以下功能:1. 传感器数据采集:系统需要能够实时采集农田的土壤湿度、气候条件、植物生长状况等数据。
2. 数据分析与处理:系统需要能够对采集到的数据进行分析与处理,根据植物的生长状况判断其对水肥的需求,并给出相应的水肥供应方案。
3. 智能控制:系统需要能够实现对农田的灌溉和施肥过程的自动化控制,根据水肥需求给出精确的控制指令。
4. 用户界面:系统需要提供用户界面,方便用户监控农田的水肥管理情况、查看数据分析结果,并对系统进行设置和控制。
二、系统设计与实现1. 硬件设备选择:为了实现系统的功能,需要选择合适的硬件设备。
可以选择先进的传感器,如土壤湿度传感器、温湿度传感器、光照传感器等,用于实时采集土壤和气候条件数据。
此外,还需要选择自动化控制设备,如灌溉系统和施肥系统,用于实现智能化的水肥供应。
2. 数据采集与处理:采集到的土壤湿度、气候条件等数据需要进行处理,以便做出相应的水肥供应决策。
可以通过数据处理算法,将数据与水肥需求模型进行匹配,给出相应的水肥供应方案。
3. 智能控制:基于数据分析的结果,系统需要能够给出具体的控制指令。
可以设计控制算法,根据植物的水肥需求和实际供应情况,精确地控制灌溉和施肥过程。
4. 用户界面:系统需要具备友好的用户界面,方便用户监控农田的水肥管理情况、查看数据分析结果。
用户界面还应具备设置和控制系统的功能,方便用户对系统进行调整和控制。
水肥一体化系统 智能灌溉系统(含配置清单)

智能水肥一体化灌溉系统一、系统概述随着农业物联网技术的发展与应用,推动了水肥一体化的进步,基于农业物联网技术的农田水肥一体化智能灌溉系统可以对不同作物的需水、需肥规律以及土壤环境和养分含量状况,自动对水、肥进行检测、调配和供给,在提高灌溉用水效率同时又实现了对灌溉、施肥的定时、定量控制,不仅仅能够节水节肥节电,并且还能够减少劳动力的投入,降低人工成本。
该系统广泛应用于大田、旱田、温室、果园等种植灌溉作业。
二、水肥一体化系统原理图水肥一体化技术是将灌溉与施肥融为一体的农业新技术,借助压力系统(或地形自然落差),将肥料按土壤养分含量和作物种类的需肥规律和特点,配兑成的肥液与灌溉水一起,通过管道系统供水、供肥,使水肥相融后,通过管道、喷枪或喷头形成喷灌、均匀、定时、定量,喷洒在作物发育生长区域,使生长区域土壤始终保持疏松和适宜的含水量,同时根据不同的作物的需肥特点,土壤环境和养分含量状况,需肥规律情况进行不同生育期的需求设计,把水分、养分定时定量,按比例直接提供给作物。
三.、水肥一体化系统组成水肥一体化系统通常包括水源工程、首部枢纽、过滤系统、田间输配水管网系统和控制软件平台等部分,还会配套田间气象监测站、土壤墒情监测站。
在实际生产中由于供水条件和灌溉要求不同,水肥一体化自动施肥系统可能仅由部分设备组成。
1、水源工程江河、渠道、湖泊、井、水库均可作为水源,只要水质符合灌溉要求,均可作为灌溉的水源。
为了充分利用各种水源进行灌溉,往往需要修建引水、蓄水和提水工程,以及相应的输配电工程,这些统称为水源系统。
水源工程主要涉及的控制系统有水泵启停控制系统,蓄水池水位远程监测系统等。
根据泵房内的水泵、管路等,可灵活设计。
水泵变频控制系统2、首部枢纽系统其首部枢纽系统主要包括水泵、过滤器、压力和流量监测设备、压力保护装置、施肥设备(水肥一体机)和自动化控制设备。
首部枢纽担负着整个系统的驱动、检控和调控任务,是全系统的控制调度中心。
水肥一体化系统构成图

农田水肥一体化智能灌溉系统一、概述水肥一体化技术是将灌溉与施肥融为一体的农业新技术。
水肥一体化是借助压力系统(或地形自然落差),将可溶性固体或液体肥料,按土壤养分含量和作物种类的需肥规律和特点,配兑成的肥液与灌溉水一起,通过可控管道系统供水、供肥,使水肥相融后,通过管道、喷枪或喷头形成喷灌、均匀、定时、定量,喷洒在作物发育生长区域,使主要发育生长区域土壤始终保持疏松和适宜的含水量,同时根据不同的作物的需肥特点,土壤环境和养分含量状况,需肥规律情况进行不同生育期的需求设计,把水分、养分定时定量,按比例直接提供给作物。
二、水肥一体化系统原理图水肥一体化系统通常包括水源工程、部枢纽、田间输配水管网系统和灌水器等四部分,实际生产中由于供水条件和灌溉要求不同,施肥系统可能仅由部分设备组成。
三、水肥一体机水肥一体机系统结构包括:控制柜、触摸屏控制系统、混肥硬件设备系统、无线采集控制系统。
支持pc端以及微信端实施查看数据以及控制前端设备;水肥一体化智能灌溉系统可以帮助生产者很方便的实现自动的水肥一体化管理。
系统由上位机软件系统、区域控制柜、分路控制器、变送器、数据采集终端组成。
通过与供水系统有机结合,实现智能化控制。
可实现智能化监测、控制灌溉中的供水时间、施肥浓度以及供水量。
变送器(土壤水分变送器、流量变送器等)将实时监测的灌溉状况,当灌区土壤湿度达到预先设定的下限值时,电磁阀可以自动开启,当监测的土壤含水量及液位达到预设的灌水定额后,可以自动关闭电磁阀系统。
可根据时间段调度整个灌区电磁阀的轮流工作,并手动控制灌溉和采集墒情。
整个系统可协调工作实施轮灌,充分提高灌溉用水效率,实现节水、节电,减少劳动强度,降低人力投入成本。
四、施肥系统水肥一体化施肥系统原理由灌溉系统和肥料溶液混合系统两部分组成。
灌溉系统主要由灌溉泵、稳压阀、控制器、过滤器、田间灌溉管网以及灌溉电磁阀构成。
肥料溶液混合系统由控制器、肥料灌、施肥器、电磁阀、传感器以及混合罐、混合泵组成。
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自动灌溉施肥系统设计
1.系统组成及原理
现代化灌溉系统中农作物所需养分来自肥液, 所以在灌溉过程中不但要根据作物需求灌溉水, 还要将适宜作物生长的一定浓度的肥液通过灌溉水提供给作物。
而肥液与水的混合是在灌溉过程中进行, 因此, 肥料的混合、检测和控制是一个实时控制系统。
自动灌溉与施肥系统的组成如图 1 所示。
系统由单片机控制器、灌溉管路、肥液混合系统等几部分组成。
其中肥液混合系统包括混合罐、抽吸肥液用的文丘里阀、电磁阀( 根据施加肥料种类的不同可有个),PH 值、EC 值传感器等。
图 1
托普物联网在从事农业物联网的这几年内发展迅速,同浙江大学合作,有着强有力的技术支持,同时积极拓展国内外的物联网营销计划,物联网方案遍布全国各地,对物联网的前景了解和未来发展趋势有着深入的研究和带动作用,为国家未来的农业物联网的普及推广有着重大的贡献。
系统运行时,进水管与各个肥液罐的电磁阀通过单片机控制开启,肥液由文丘里阀输送至混肥液储存罐与灌溉用水充分混合,当肥液储存罐液位达到要求时,通过肥液泵输送至混肥管道,灌溉施肥时主电磁阀开启,充分混合后的肥液
输送至灌溉系统主管道并输送至大田作物及肥水采样器,对农作物进行灌溉与施肥。
当肥水混合液中离子浓度(EC 值)或 PH 值过高,肥水采样器采样得到数值高于单片机内部控制程序设置的作物生长适合浓度数值,此时,单片机控制相应肥液罐电磁阀关闭,肥液储存罐内的肥液被主管道内的灌溉用水稀释,从而避免离子浓度或酸碱度过高对作物根系造成伤害。
反之,当肥水混合液中 EC 值与 PH 值过低,肥水采样器采样得到数值低于单片机内部控制程序设置的作物生长适合浓度数值,单片机控制进水管电磁阀关闭,肥液储存罐内的肥液浓度上升,从而达到作物生长合适的浓度。
使用此种控制能是肥液的浓度始终保持在作物生长合适的范围内。
无需人工干预,修改单片机控制程序内的预设值,可对不同作物的施肥灌溉进行控制。
系统使用流量管传感器检测输入农田的肥液总量,灌溉的水量控制和施肥控制是分别独立的, 水量控制由单片机控制电磁阀开关时间, 采用闭环控制。
施肥控制包括施肥量控制及肥液浓度控制。
施肥量控制同样采用时序控制, 由用户输入施肥时间及周期, 或直接手动控制施肥。
按作物所需肥液浓度,自动进行肥液的混合。
2.上位机软件设计
使用 VB6.0 编写上位机软件,具有良好的人机交互界面。
上位机通过用户界面输入控制指令、实时监控系统工作、查询系统信息等。
根据滴灌施肥过程中对施肥参数的控制需要,编写软件程序。
主要是用户实时监控程序。
通过单片机实现对施肥液中的 EC/PH 值、流量、混肥罐液位等信号的采集和处理,并将信号反馈给上位PC 机,同时能够接收并输出上位机的控制指令,驱动执行机构,执行相应操作;用户实时监控程序能够将滴灌施肥过程中的状态参数,通过数据和曲线两种方式实时显示在上位 PC 机的用户界面上,并能够对所监控的数据进行保存。
上位 PC 机通过 RS-232 串口与单片机通信,下位机采用 PIC18F45J10 单片机作为现场核心控制器,负责采集传感器信号,输出控制指令,控制执行机构运行。
3.系统测试与结论
经过实际的测试, 系统完全可以满足在功能方面的需求, 在对由达林顿管
驱动的电磁阀的控制可靠性的测试中取得了比较理想的结果。
目前自动灌溉系统在国内还处于研发阶段,自动化程度较低,智能型控制器的应用还很少。
本文介绍的由单片机控制的自动灌溉及施肥控制系统设计合理, 结构简单, 使用方便。
其中 EC 和 PH值传感器可对多种不同性质的肥料、酸液等进行浓度闭环控制, 控制精度和实时性较好。
同时, 由于用开关式电磁阀代替价格较为昂贵的流量控制阀, 不仅能够显著地降低了多种施加物灌溉系统的成本, 而且还能够简化驱动电路及控制电路, 使系统的可靠性及维护的方便性得到改善。
实验结果表明,本系统工作可靠, 控制精度能够满足农艺要求, 不但对于灌溉系统中的自动施肥
系统设计, 而且对于液体中混合物的浓度及酸碱度控制系统都具有参考价值。