基于单片机节水灌溉系统的设计( 文献综述)
基于单片机的自动灌溉系统设计【文献综述】
毕业设计开题报告电子信息工程基于单片机的自动灌溉系统设计一、前言单片机诞生于20世纪70年代末，经历了SCM、MCU、SoC三大阶段。
目前单片机渗透到我们生活的各个领域，几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。
导弹的导航装置，飞机上各种仪表的控制，计算机的网络通讯与数据传输，工业自动化过程的实时控制和数据处理，广泛使用的各种智能IC卡，民用豪华轿车的安全保障系统，录象机、摄象机、全自动洗衣机的控制，以及程控玩具、电子宠物等等，这些都离不开单片机。
更不用说自动控制领域的机器人、智能仪表、医疗器械。
单片机应用的主要领域有：1）智能化家用电器：各种家用电器普遍采用单片机智能化控制代替传统的电子线路控制，升级换代，提高档次。
如洗衣机、空调、电视机、录像机、微波炉、电冰箱、电饭煲以及各种视听设备等。
2）办公自动化设备：现代办公室使用的大量通信和办公设备多数嵌入了单片机。
如打印机、复印机、传真机、绘图机、考勤机、电话以及通用计算机中的键盘译码、磁盘驱动等。
3）商业营销设备：在商业营销系统中已广泛使用的电子称、收款机、条形码阅读器、IC卡刷卡机、出租车计价器以及仓储安全监测系统、商场保安系统、空气调节系统、冷冻保险系统等都采用了单片机控制。
4）工业自动化控制：工业自动化控制是最早采用单片机控制的领域之一。
如各种测控系统、过程控制、机电一体化、PLC等。
在化工、建筑、冶金等各种工业领域都要用到单片机控制。
5）智能化仪表：采用单片机的智能化仪表大大提升了仪表的档次，强化了功能。
如数据处理和存储、故障诊断、联网集控等。
6）智能化通信产品：最突出的是手机，当然手机内的芯片属专用型单片机。
7）汽车电子产品：现代汽车的集中显示系统、动力监测控制系统、自动驾驶系统、通信系统和运行监视器（黑匣子）等都离不开单片机。
8）航空航天系统和国防军事、尖端武器等领域：单片机的应用更是不言而喻.单片机的功能是靠程序驱动实现的，通过编程将程序烧写到单片机内部，控制芯片各个引脚在不同时间不同的电平输出，进而控制与这些引脚连接的外围电路电气状态。
基于单片机的自动节水灌溉系统
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。
花园浇水智能控制系统的单片机设计【文献综述】
文献综述电子信息工程花园浇水智能控制系统的单片机设计一、前言m，居世众所周知，我国是水资源严重短缺的国家之一，虽然水资源总量约2．8万亿3界第六位，但因人多地广，人均水资源不足世界人均占有量的四分之一。
每年缺水量近400 m，其中农业缺水近300亿3m。
[1]由于传统、粗放、落后的灌溉方式，我国灌溉水资源浪亿3费情况相当严重。
据统计，目前我国灌溉水利用率只有40%左右，个别省份只有20%，而发达国家的灌溉水利用率可达到80%-90%。
对比可知，农业节水势在必行。
各国实践研究也证明，农业节水切实可行且潜力巨大。
另外，随着人们生活水平的提高，人们对花卉、树木等绿色植物的喜爱和种植越来越多，然而以前对花木的浇灌、施肥等工作都需要靠人工来实现，不能根据植物正常生长所需要的水分、温度来实时调节植物生长环境的参数，不利于花木的成长以及资源的高效利用。
综上所述，当前加大技术投入，使环境控制高度自动化与智能化是现代浇水系统发展的必然趋势。
二、前人花园浇水智能控制系统研究成果灌溉自动化始于20世纪30年代，二次世界大战前，法国研制了一系列用以实行渠系自动化运行的水力自动闸门，并提出了一套比较完整的自动化灌溉控制方法，开了自动化灌溉的先河。
20世纪50年代以来，随着电子学和计算机技术的应用和发展，利用电子设备、计算机设备和程序控制的灌溉智能化技术也得到了同步发展，并在法国、美国、日本等发达国家乃至一些发展中国家得到了日益广泛的应用和发展。
[2]世界上智能灌溉工程实施比较好的国家有以色列、法国、美国等。
这些国家现代温室的研究起步早、发展快，对综合环境控制技术水平相对较高。
目前，他们采用先进的节水灌溉制度，由传统的充分灌溉向非充分灌溉发展，对灌区用水进行监测预报，实行动态管理，监测土壤情况和作物生长，开发了一系列功能强大的数字式灌溉控制器，并广泛应用。
目前，世界上最先进的灌溉智能化技术是在微灌技术的基础上，按照技术集成和机械化程度，增加对土壤、作物长势情况、温度等生长环境因素等的监控和检测，用精确的灌溉设施及技术实现全自动化监控，按需定位、定量精确灌溉。
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应作业,可最大限度地提高水资源的利用率.本文对计算机在该领域内的应用的软、硬件设施做了介绍.韩文霆、吴普特、冯浩、陈香维、杨青（2004）在《中外农田喷灌技术的发展对比》中对比分析了中外喷灌技术发展速度、主要形式以及包括精确灌溉在内的先进喷灌技术的研究和应用情况,分析了我国存在的主要差距,指出我国家庭联产承包责任制下的土地小块经营方式和与之相应的管理体制,是限制大中型喷灌机组与喷灌技术应用、精确灌溉技术实施和喷灌技术发展的主要因素之一,并探讨了我国喷灌机组的发展方向.吴玉芹、王晓玲（2002）在《发展节水灌溉应注意的几个问题》中提到："九五"期间,党中央、国务院对节水灌溉工作非常重视,把节水灌溉作为一项革命性措施来抓,取得了巨大的建设成就.据统计,截至2000年底,我国节水灌溉工程面积已达到0.187亿hm\+2.同时,每年还发展节水灌溉措施面积近0.133亿hm\+2.这些工程和措施面积为缓解我国水资源供需矛盾,为抗御农业自然灾害,增强农业生产能力,促进我国农业种植调整,增加农民收入做出了不可磨灭的贡献.也为下一步农业节水发展打下了很好的基础.展望21世纪,我国水资源短缺、供需矛盾突出的局面不会得到很大改变,农业灌溉用水量增加的可能性较小,推广普及节水灌溉在我国将是一项长期的任务.当前,随着"十五"节水灌溉规划的实施,节水灌溉正在全国掀起新一轮的高潮,为总结"九五"期间节水灌溉的成败得失,做好"十五"乃至21世纪初节水灌溉工作,提出了几条注意事项。
基于单片机的智能抽水灌溉系统设计
基于单片机的智能抽水灌溉系统设计目录1. 内容概要 (2)1.1 研究背景 (3)1.2 研究意义 (4)1.3 国内外研究现状 (5)1.4 研究内容与方法 (6)2. 智能抽水灌溉系统概述 (7)2.1 系统功能与目标 (8)2.2 系统组成 (10)3. 基于单片机的控制系统设计 (10)3.1 硬件设计 (12)3.1.1 单片机选择 (13)3.1.2 电源模块设计 (14)3.1.3 泵电机控制模块 (16)3.1.4 传感器及接口设计 (17)3.2 软件设计 (18)3.2.1 控制策略 (19)3.2.2 实时操作系统应用 (19)3.2.3 用户界面设计 (20)4. 灌溉系统的精准控制策略 (22)4.1 土壤湿度检测与控制 (23)4.2 水位检测与控制 (24)4.3 气候条件分析与控制 (24)4.4 人工神经网络在控制中的应用 (26)5. 系统优化与调试 (27)5.1 系统性能指标 (29)5.2 系统优化方法 (30)5.3 系统调试与测试 (30)6. 系统实施与应用案例 (31)6.1 系统实施流程 (32)6.2 应用案例分析 (34)6.3 系统维护与优化 (35)7. 结论与展望 (36)7.1 研究成果总结 (37)7.2 存在问题与不足 (38)7.3 未来工作展望 (39)1. 内容概要本文档旨在阐述基于单片机技术的智能抽水灌溉系统的设计概念、实现方案及应用前景。
文章将分章节探讨该系统的核心内容和功能：系统概述：介绍系统设计理念、目的及发展方向，强调智能灌溉系统的重要性及其在现代农业中的应用价值。
市场需求与技术背景：分析当前市场对高效、智能灌溉系统的需求，概述相关技术的发展现状，包括传感器、微控制器、通信协议及远程监控技术。
系统架构：详述智能灌溉系统的硬件组成及软件核心模块。
详细介绍单片机的选择、外围电路设计，如水分传感器、土壤墒情传感器、水流量传感器等，以及系统的通信模块实现。
基于单片机的智能灌溉系统设计
基于单片机的智能灌溉系统设计一、系统功能智能灌溉系统是一种基于单片机的自动控制系统，它能够根据土壤湿度和气象条件实时的调节灌溉设备，实现对农作物的智能管理。
系统的主要功能包括：1. 监测土壤湿度：通过土壤湿度传感器实时监测土壤湿度情况，及时了解土壤水分状况。
2. 控制灌溉设备：根据土壤湿度和气象条件，智能控制灌溉设备的启停，确保农作物得到适当的灌溉。
3. 天气预报功能：通过气象传感器获取气象数据，结合天气预报信息，提前做好灌溉计划，避免因天气变化而造成的过度或不足的灌溉。
4. 远程控制功能：通过手机APP或者网页端，实现对智能灌溉系统的远程监控和控制。
二、系统组成智能灌溉系统主要由控制器、传感器、执行机构、通信模块和供电模块等组成。
1. 控制器：控制器是系统的大脑，负责数据的处理和决策。
常用的单片机有Arduino、STM32等，通过编程实现对传感器和执行机构的控制。
2. 传感器：包括土壤湿度传感器、温湿度传感器、光照传感器、雨量传感器等。
这些传感器通过测量环境参数，为控制器提供决策依据。
3. 执行机构：执行机构包括电磁阀、水泵等，负责根据控制器的指令，对灌溉设备进行启停控制。
4. 通信模块：通信模块可以选择WIFI模块、蓝牙模块或者LoRa模块，实现系统和用户之间的远程通信。
5. 供电模块：供电模块可以采用太阳能电池板、电池或者市电供电，保证系统的正常运行。
三、系统原理智能灌溉系统的工作原理是通过传感器采集环境参数数据，经过单片机的处理和分析，根据设定的灌溉策略，控制执行机构实现自动灌溉。
2. 数据处理：控制器接收传感器数据后，进行数据处理和分析，根据设定的灌溉策略，判断是否需要进行灌溉。
3. 控制执行机构：如果判断需要进行灌溉，控制器向执行机构发送指令，启动灌溉设备进行灌溉；如果判断不需要进行灌溉，控制器则停止灌溉设备。
4. 数据通信：系统可以通过通信模块与用户的手机APP或者网页端进行实时数据交互，用户可以远程监控系统运行状态，并对系统进行控制。
基于单片机的节水灌溉控制系统资料
基于单片机的节水灌溉控制系统学号： XXX姓名： CCC日期：2014-12-18基于单片机的节水灌溉控制系统摘要节水灌溉智能控制技术的高低代表着农业现代化的发展状况，灌溉系统智能化水平较低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单片机控制的节水灌溉系统，该系统对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、灌溉控制技术及设各系统的硬件、软件编程各个部分进行了深入的研究。
单片机控制部分采用选用AT89C51单片机为核心，主要由土壤湿度传感器，AD转换器，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。
系统主要具有以下功能：单片机可根据土壤湿度传感器检测到的土壤湿度，，自动启动灌溉系统。
本文就土壤湿度与灌水量之间的关系进行了实验研究，对单片机控制系统做了大量的调试实验，并检测通过，系统运行良好。
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。
关键词：节水灌溉，智能控制器，湿度传感器，串行通信，单片机目录第1章绪论 (1)1.1研究的背景和意义 (1)1.1.1节水灌溉系统的研究背景 (1)第2章系统总体设计 (2)2.1系统硬件介绍 (2)2.1.1土壤湿度传感器 (2)2.1.2 AT89C51单片机 (3)2.2 系统总体设计 (5)第3章系统硬件电路设计 (6)3.1单片机控制原理 (6)3.2单片机主机控制电路 (6)3.2.1时钟电路 (6)3.2.2复位电路 (6)3.2.3数据存储器的扩展电路 (7)3.3数据采集处理电路 (7)3.4 LED显示电路 (8)第4章系统软件设计 (11)4.1系统主程序设计 (11)4.2采样子程序设计 (12)4.3数据处理 (13)4.3.1数字滤波技术 (13)4.3.2尺度变换 (14)4.3.3 BCD转换 (16)第5章结论 (19)参考文献 (20)第1章绪论1.1研究的背景和意义1.1.1节水灌溉系统的研究背景水资源是人类赖以生存的基础性资源，我国一方面水资源十分紧缺。
基于单片机的自动节水灌溉系统本科学位论文
基于单片机的自动节水灌溉系统摘要节水灌溉-农业节水不仅潜力很大而且利国利民。
对占消费水80%左右的农业用水的合理使用和发挥最大效益应该说具有非常重要的意义。
尤其对于处在干旱、半干旱地区的大半个中国，节水将是可持续发展需要解决的最重要问题。
单片机可编程控制节水灌溉系统，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.本控制器以AT89C51单片机为核心，由传感器，信号处理电路、输出控制电路等构成。
以实现数据采集、控制信号输出，通过传感器自动检测土壤水分实现自动灌溉控制。
硬件方面，土壤含水量的测量采用HIH3610湿度传感器；A/D转换采用ADC0809芯片,74LS373芯片等。
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，输出控制电路等组成，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，并传输给控制系统检测是否该灌溉。
该系统灵活性强，成本低，可靠性高，在实际应用中前景广阔。
关键词：单片机芯片采样 A/D转换河北大学2009届本科生毕业论文（设计）ABSTRACTStanza water irrigation-agriculture stanza water not only the potential but is very big and benefit people of country.To have to consume water 80% or so agriculture to use aqueous of reasonable usage and develop the biggest efficiency should say having count for much meaning.Particularly for be placed in the greater half inside country of drought, the half dry region, stanza water will be keep on the development needs to be solved the most important problem.The single slice of machine programmable control stanza water irrigation system, that system can carry on supervision to the degree of humidity of different soil, and Be according to the request of farm crop to soil degree of humidity carry on in good time and just the right amount infusing water.This controller takes the AT89 C51 single slice of machine as core, from spread a feeling machine, the signal handles electric circuit and output control electric circuit etc. composing.Collect by carrying out a data, control signal output, pass to spread a feeling machine an auto examination the soil humidity carry out an automatic irrigation control.Hardware, the soil contains the diagraph adoption HIH3610 degree of humidities of amount of water to spread a feeling machine;A|D convert the adoption ADC0809 chips, 74 LS373 chip etc..Single slice of machine control part adoption the AT89 C51 single slice of machine is mainly spread a feeling machine by soil degree of humidity, the signal handles electric circuit and outputs control electric circuit etc. to constitute, the software choice edits collected materials a language plait distance.The single slice of machine can spread soil degree of humidity, the feeling machine examines of the soil degree of humidity imitates quantity to convert into a number quantity, and deliver to control system examination whether should irrigate.The system's vivid is strong, the cost is low, High reliability, at physically applied in foreground vast.Keyword: single chip Chip Sample A| D convert目录一前言 (1)1.1本设计的任务和主要内容 (1)二本系统主要硬件电路设计及介绍 (2)2.1本系统主要硬件介绍及总体说明： (2)2.2简介AT89C51内部总体结构及其基本特性如下: (2)2.3湿度传感器介绍 (3)2.4A/D模块介绍 (4)2.5电动机介绍 (6)2.6电磁阀，喷头 (7)三本系统主要硬件电路设计 (9)3.1系统的工作原理 (9)3.2单片机主系统电路 (9)3.3时钟电路 (10)3.4数据存储器的扩展电路 (11)3.５数据采集处理电路 (11)3.６LED显示系统电路 (12)四系统的软件设计 (15)4.1系统主程序设计 (15)4．2采样子程序设计 (17)4.3数据处理 (17)4.3.1采集数据转换 (17)4.3.2BCD转换 (19)4.4LED动态显示程序 (19)结论 (21)谢辞 (22)参考文献 (23)一前言水是生命之源，没有了水，地球上的生物都将消失。
单片机课程设计单片机控制的滴灌节水灌溉系统
`目录第一章绪论21.1 节水灌溉系统概述21.2 本设计任务和主要内容3第二章硬件电路设计42.1单片机控制系统原理42.2 单片机主机系统电路42.2.1时钟电路52.2.2复位电路52.2.3数据存储器的扩展电路62.3数据采集处理电路62.4 LED显示系统电路82.5超限报警电路10第3节系统的软件设计113．1 系统主程序设计113.2 采样子程序设计123.3 数据处理133.3.1数字滤波技术133.3.2标度变换153.4 LED动态显示程序18第四章总结21参考文献22基于单片机的自动节水灌溉系统的设计第一章绪论我国是农业大国，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。
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。
毕业设计(论文)-基于at89c51单片机的节水灌溉系统的应用[管理资料]
专科毕业设计（论文）设计题目：基于AT89C51单片机的节水灌溉系统的应用系部：电气工程系专业：工业企业电气班级：工企091301姓名：学号：093905130121指导教师：职称：助教2012年6月南京摘要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，目前我国的灌溉系统自动化水平较低。
用单片机控制的节水灌溉系统可以对不同土壤进行湿度监控，并根据作物对土壤湿度的要求进行适时、适量灌水。
单片机控制部分采用的是型号为AT89C51的单片机，主要由湿度传感器，数据处理电路，LED动态显示电路，超限报警电路等组成。
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。
关键词智能节水灌溉系统单片机AbstractAutomatic control of water saving irrigation techniques represent the level of development of the modernization of agriculture of our country, at present the low automatic level of irrigation system. MCU control of the water saving irrigation system can be of different soil humidity monitor, and on the basis of crops on soil moisture requirements of timely and adequate irrigation, its core is the SCM control part.SCM control part is used in model AT89C51single-chip, mainly by the humidity sensor, a data processing circuit, LED dynamic display circuit, alarm circuit. SCM could soil moisture sensors to detect soil moisture analog into digital, displayed in the LED display. The system is flexible, easy operation, high reliability, there will be a broader development prospects.Key words Intelligence Water saving irrigation system Single chip microcomputer目录1 引言 (1)本设计任务和主要内容 (1)2 单片机概述 (1) (1)单片机的特点 (2)单片机的应用 (2)3 设计要求与系统方案 (2)设计要求 (2)系统方案 (2)4 硬件设计 (2)单片机控制系统原理 (2)单片机主机系统电路 (3)数据采集处理电路 (4)水泵控制电路 (5)LED数字显示部分 (5)超限报警电路 (6)5 软件设计 (7)主程序设计 (7)采样子程序设计 (8)数据处理 (9)LED动态显示程序 (13)结论 (16)致谢 (17)参考文献 (18)附录一主程序设计 (19)1 引言迄今为止，全世界范围内，有40％的国家处于缺水状态，并有26个国家处于严重缺水的状态，我国拥有23万亿立方米的储水量，位于世界人均占有水资源量的109位，属于世界最缺乏水资源的国家之一。
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毕业设计(论文)——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。
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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应作业,可最大限度地提高水资源的利用率.本文对计算机在该领域内的应用
的软、硬件设施做了介绍.
韩文霆、吴普特、冯浩、陈香维、杨青(2004)在《中外农田喷灌技术的发展
对比》中对比分析了中外喷灌技术发展速度、主要形式以及包括精确灌溉在内的先
进喷灌技术的研究和应用情况,分析了我国存在的主要差距,指出我国家庭联产承包责任制下的土地小块经营方式和与之相应的管理体制,是限制大中型喷灌机组与喷灌技术应用、精确灌溉技术实施和喷灌技术发展的主要因素之一,并探讨了我国喷灌机组的发展方向.
吴玉芹、王晓玲(2002)在《发展节水灌溉应注意的几个问题》中提到:"九五"期间,党中央、国务院对节水灌溉工作非常重视,把节水灌溉作为一项革命性措施来抓,取得了巨大的建设成就.据统计,截至2000年底,我国节水灌溉工程面积已达到0.187亿hm\+2.同时,每年还发展节水灌溉措施面积近0.133亿
hm\+2.这些工程和措施面积为缓解我国水资源供需矛盾,为抗御农业自然灾害,增强农业生产能力,促进我国农业种植调整,增加农民收入做出了不可磨灭的贡献.也为下一步农业节水发展打下了很好的基础.展望21世纪,我国水资源短缺、供需矛盾突出的局面不会得到很大改变,农业灌溉用水量增加的可能性较小,推广普及节水灌溉在我国将是一项长期的任务.当前,随着"十五"节水灌溉规划的实施,节水灌溉正在全国掀起新一轮的高潮,为总结"九五"期间节水灌溉的成败得失,做好"十五"乃至21世纪初节水灌溉工作,提出了几条注意事项。
Hess T(1996)在《A MICROCOMPUTER SCHEDULING PROGRAM FOR SUPPLEMENTARY IRRIGATION》中提到实时灌溉调度农场使用的电脑包。
该软件包括四种模型:参考作物蒸散量模型,实际蒸散量模型,土壤水分平衡模型和灌溉预报模型。
Garcia Prats, A.、Guillem Pico, S.(2010)在《Performance evaluation and uncertainty measurement in irrigation scheduling soil water-balance approach》中提出:现有水资源总量(TAW)与灌溉调度性能有关。
对统计评价指标之间的关系进行了计算和社团,价值高的土壤上TAW表现的更好。
Jeetendra Kumar、Singh, A. K. P.(2008)在《Water retention characteristics and development of models for prediction of available water capacity of the soil》中通过田间试验期间进行的2000-01早春季节,研究土壤水分的特点和发展作为保水基质吸力的函数模型在水资源管理,根据印度比哈尔邦菩萨蛮,拉金德拉农业大学实验农场以及一些预测持不同深度的土壤
剖面的能力可用水的物理性质,化学性质的功能。
对一些粒径分布和容重等土壤物理性质,化学性质进行了测定。
另外,为了从基础上了解自动节水灌溉方面的知识,我还阅读了一些关于自动节水灌溉方面的参考文献:《中国节水灌溉》、《节水灌溉理论与技术》、《节水灌溉技术培训教材:喷灌工程技术》等等,并对自动节水灌溉有了一定的了解和看法。
结论
通过以上文献综述,不难发现:随着我国农业的高速发展,自动节水灌溉的作用对农业生产越来越重要。
国内外对自动节水灌溉的研究也在不断的增加。
它们对我国的农业的发展起着非常重要的作用,同时我们也应该注意到它们在经济中有很大的发展空间。
并且一些大的企业已经开始进行初步的计划实施。
我国大多数学者针对灌溉主要集中在节水方面,并对自动节水的研究也都是在整体的灌溉平台上即其研究的范围比较大。
在对具体针对自动节水灌溉的运用方面没有具体的论述和展开过。
通过上述文献,总结出自动节水灌溉系统在节约成本,提高效率,实现“绿色”买卖方面起到很大的作用,单片机和PC机的融合成就了系统的这场革命,并赋予灌溉信息化、自动化、网络化等特点,所以自动节水灌溉有能力帮助农业生产实现节约化,并且可以在各行业实施。
这也是本文的突破点。
通过这次对基于单片机自动节水灌溉系统的设计的检索,我学习到了关于自动节水灌溉的许多知识,为今后的继续学习、工作打下了一定的基础!。