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智能节水灌溉系统设计

智能节水灌溉系统设计

设计一个节水灌溉系统。实现对土壤湿度的测量监控,能进行湿度范围设置与显示,在不同的湿度范围内分别进行不同的操作——滴灌和喷灌,使湿度保持适度范围。

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  • 详细描述

    智能节水浇灌系统
    摘要:因为全球水源越来越贫乏而且农业的生产发展的也比较快,全球各地的国家都尽力研究有效的能够节约水的方法。智能节水浇灌系统就是专门为水源的贫乏、提高农产业的产量而研究出来的。这个论文研究的智能节水浇灌就是专门对泥土进行测量它的湿度跟温度,然后再更具设定的适合植物生长的环境的温湿度再进行相应的浇灌水量。 
        这个论文的智能节水浇灌控制系统的核心是用的STC89C52单片机的,其他部分由温湿度传感DHT11模块、设定值按键输入的模块、数据显示的模块、浇灌的模块等组成;软件选用C语言编程。这个系统的主要功能就是根据泥土的温度和湿度传感器来检测泥土的湿度跟温度,如果传感器检测到的泥土的湿度值比我们设定的湿度值低的话,浇灌系统就会自动进行浇水。最后我们对做出来的实物进行测试,这次做的还算比较成功的之前预期达到的效果都基本能实现。
    关键词:单片机;传感器;LED显示
     
    Intelligent water-saving irrigation system
    Abstract:because of the water source is more and more poor and agricultural production development is fast, countries around the world are trying to study a way to save water effectively. Intelligent water-saving irrigation system is designed for production of water poverty and improve the agricultural industry and research. This thesis studies the intelligent water-saving irrigation is to measure its soil humidity and temperature, and then set more suitable for plant growth environment of temperature and humidity to irrigate water again.
    Intelligent water-saving irrigation control system at the core of this paper is to use the STC89C52 MCU, the other parts by the temperature and humidity sensor DHT11 module, the set value key input module, data display module, water module, etc; Software use C language programming. The main function of this system is based on the soil temperature and humidity sensors to detect soil moisture and temperature, if the sensors detect the soil humidity than we set the value of low humidity, water irrigation system will automatically. Finally we to do physical test, this do to be successful before the expected to achieve the effect of all basic can achieve.
    Key words: single chip microcomputer; The sensor; LED display 

    目 录
    1 引言 1
    1.1 课题研究背景 1
    1.2 课题研究的原因和目的 1
    1.3 国内外现状 2
    1.3.1国内研究现状 2
    1.3.2国外研究现状 2
    1.4 本文主要内容 3
    2 总体的方案设计 3
    2.1 系统的功能和要求 3
    2.2 系统总体的设计方案 4
    3 系统硬件电路设计和论证 4
    3.1 电源供电的模块 4
    3.2 单片机控制的模块 5
    3.2.1 STC89C52单片机的硬件结构 5
    3.2.2 单片机的最小系统 7
    3.3 温度采集的模块 8
    3.4 液晶显示的模块 10
    3.4.1 LCD1602液晶模块简介 10
    3.4.2 LCD1602的引脚和电路的设计 11
    3.5 按键输入的模块 11
    3.6 水泵增湿的模块 12
    4 系统软件设计 12
    4.1 程序设计 12
    4.2 主程序 13
    5 软硬件系统的调试 17
    5.1 测试环境 17
    5.2 测试结果 17
    6 总结 21
    7 附录 22
    附录1 22
    附录2 23
    附录3 24

    1 引言
    1.1 课题研究背景
    水对于人类来说是非常重要的,人们生活都是离不开水的,各行的生产也是离不开水的,水也是推动社会的发展和提高国民经济水平的核心也是最基本的。我们现在的国家的水源有两个特别严重的问题:一是虽然我们国家的水多,但是我们国家的人口也很多,是世界第一人口大国,这样的话我们平均每个人的用水量只达到了其他国家的平均个人用水量的20%,由此可见我们国家的水资源是相当贫乏的,而且全世界水源最贫乏的几个国家中就有我们中国。二是随着工业的发展我们国家的水污染的比较严重,而且浪费的也比较多。我们国家的水源没有充分的利用起来,就相当于每一碗水就有一半没有用到,而别的有些国家的水源利用率达到了甚至都快到了100%,所以说把水资源充分利用起来对我们国家的农业的浇灌用水缓解水资源的缺乏相当的重要。
    经过几十年的发展,我们国家的智能节水浇灌系统的技术也形成了初步的方案,而且在有些方面已经接近了国际水平,但由于受到某些原因,我们国家的智能节水浇灌系统的技术跟某些发达的国家相比较存在着很大的差距。我们国家的水资源在越来越贫乏的情况下,农业用水的分配减少的越来越明显,以至于都出现了不够用的情况,为了缓解我们国家水资源的贫乏对农业用水造成的影响,怎么快速的发展我们国家的智能节水浇灌系统技术和配套的设施,用来缓解我们国家农业的用水分配的比较少的问题已经成为了一个很棘手的任务。
    1.2 课题研究的原因和目的
    农业是人类最基本最古老也是最重要的,农业从长远的角度来看发展存在着两个最重要的问题。第一个问题是水资源的贫乏、第二个问题是科学技术往哪边发展的问题。而且现在我们国家在农田方面智能节水浇灌系统的使用率非常低,每一立方米的水能获取的粮食只有大约840克,而那些发达的国家甚至达到了2kg以上,这就是差距。为了使水充分的利用到农田中,为了使中国的粮食得到最大的收获,让每一立方米的水能够获取的粮食更多,光凭以往的灌溉方法是不可能达到的,只有采用高科技才行,在浇灌方式上以前都是浇地,现在我们改为浇植物。植物需要多少水我们就浇多少水不浪费每一滴水。想要实现的话,我们只能用更先进的浇灌系统,让浇灌的整个过程都能自动控制住。所以说智能节水浇灌系统对水的利用和粮食产量的提高非常重要,实现的价值很高。
    参考文献
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