基于Arduino的智能浇灌系统设计与实现

基于Arduino的智能浇灌系统设计与实现

摘要

现在在中国市场上的大多数的浇灌系统采用的都是时间节点控制的，也就是说一次浇水的水量是根据时间设定来的，不存在什么精确度，讲不上什么智能，很多地方不能适用。有些浇灌系统虽然也采用湿度控制，但从本质上来讲只是个简单的电路控制，不智能化。而本产品实现的主要功能特点就是智能，解决了用户痛点。本系统采用Arduino底板编程控制，浇灌的开启和停止完全由土壤的湿度信号控制，能使土壤的湿度值保持在作物生长所需要的最佳范围之内。这样子的话一来是有利于农作物的生长，二来又能节约地球上的宝贵的水资源。

我的这套智能浇灌系统实用性、适用性都极高。不管是大型农场还是普通家庭的小花园都可以使用。我的这套系统由于成本低，适用的范围广，所以这个的推广应用的前景是比较乐观的。

关键词：浇灌系统; 智能化; Arduino；土壤湿度

1．绪论 1

1.1 设计概况 1

1.2设计理念及预期结果 1

2.设计方案 2

3.硬件设计 2

3.1核心模块简述 2

3.2硬件款架图 3

3.3硬件原理图 3

3.4原件清单 4

4. 程序编程 4

4.1 程序流程图 5

4.2 关键算法 6

5. 作品调试 6

6.设计总结 7

6.1 作品特点 7

6.2作品存在的问题 7

6.3改进方案 7

7. 结论 8

参考文献 9

致谢 10

附录 11

1.系统源程序 11

2.作品照片 14

1．绪论

市面上大多数同类产品基本都是采用时间控制(定时器定时控制)，固定时间浇水一次，完全不能精确控制土壤湿度，不能为植物生长提供最好的条件。现如今科技越来越发达了，什么东西都讲究一个智能化，耳熟能详的莫过于智能手机，想必没人对这个陌生。世界是往前走的，人们的观念也是随着科技的改变而超前看的，智能手机的普及也就意味着一个新的大革命即将到来，智能交通、智能家居、医疗、农业等等等等，大家或多或少都有所了解了。

我的作品符合时代发展潮流，根据实际生活的需要，采用以Arduino开发板为核心，通过土壤湿度传感器对土壤湿度进行数据采集，超声波（人体红外）对人类活动检测，从而达成一套整体的系统性农业作业的解决方案。产品带有延展性，根据不同需求，可外加不同模块，实现组成化功能。例如再加入温湿度传感器、光照强度传感器即可形成一整套的植物生长体系系统。

1.1 设计概况

智能浇灌系统是一种无需人为干预的实现自动检测，自动浇水，自动识别等功能智能化设备，并能扩展接口，实现手机端的远程监控，而市面上大多数同类产品都不具备此功能。本套产品设计应用范围广泛，小到可为盆景植物浇水，大到一个大型的浇灌系统。

整套产品设计采用Arduino开发板控制，浇灌的开启和停止完全由土壤的湿度信号控制，能使土壤的湿度值保持在作物生长所需要的最佳范围之内，这样子的话一来是有利于农作物的生长，二来又能节约地球上的宝贵的水资源；本设计有针对性的解决了这两难题，成品成本低，系统智能化。本设计降低用户学习成本，节约了有限的资源，蓝牙模块和超声波（或人体红外）的加入使整套设备更加符合现代趋势。

1.2设计理念及预期结果

智能浇灌系统的设计理念是从可持续、节约、环保的角度出发的，也我国目前所提倡的。整套系统设计成本低廉，这就决定了它的市场适用性、经济性；从系统设计角度讲，整套系统对资源的节约度比传统的浇灌系统提升至50%，能效比提升200%；成品使用年限长，正常非人为条件下不会损坏。

智能浇灌系统将会替代目前市面的所有产品，不管大、中、小型农业系统都可适用，将会改变传统农业的农作方式，节省人力物力。