单片机课程论文(农田自动灌溉系统).pdfVIP

湖南农业大学课程论文

学院：东方院班级：09机制三班

姓名：彭彦韬学号：200941914302

课程论文题目：农田自动供水系统

课程名称：单片机原理及应用

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成绩评定教师签名：

日期：年月日

农田自动灌溉系统

学□□生：朱仕钦

(工学院08级机制二班，学号：200840614426)

摘要“单片机原理及应用”是一门理论性实践性强的专业技术基础课程，

：

根据该课程的性质、目的、和要求，结合专业特色、教学时数和高职高专教育的

特点，就该门课课程设计的选题和实施过程进行了新的探讨，搞好‘单片机课程

设计’这一环节对掌握单片机技术在生产实践中的应用，对后续专业课程的学习

及对培养造就应用型、创造型的一线工程技术人才将起到较大的促进作用。

关键词：灌溉自动温度湿度传感电源

（导入语）世界各国越来越认识到水已成为21世纪可持续发展的一个关键

问题。中国水资源已处于相当紧缺的程度，加上全国90％的废、污水未经处理

或处理未达标就直接排放的水污染，11%的河流水质低于农田供水标准。水是农

业的命脉，是生态环境的控制性要素，同时又是战略性的经济资源，因此采用水

泵抽取地下水灌溉农田，实现水资源合理利用，发展节水供水，改善生态环境，

是我国目前精确农业的关键。

采用节水和节能的灌水方法是当今世界供水技术发展的总趋势。智能供水系

统在国外发达国家推广得比较快，技术发展也比较成熟，起步也比较早，特别是

以色列、美国和加拿大等国，先进的电子技术、计算机和控制技术运用到了农业

供水中，大大提高了用水效率和生产力。而随着我国经济和科技的发展，节水供

水系统发展得很快，但大多停留在单片机控制为核心技术基础上，与国外发达国

家有一定的差距。

农田供水的任务是适时适量地将水自水源送至农田，满足作物生长的需要。

供水从天然状态到被作物吸收最终形成产量可归结为以下三大环节：

(1)通过供水取、输、配水系统将水引至田间；

(2)然后以适当的灌水技术将水变成可供作物吸收的土壤水；

(3)作物根系自土壤中吸收水分(包括养分)，经过光合作用将辐射能转化为

化学能最后形成干物质(碳水化合物)。

前两个环节可依靠一系列工程技术和管理措施来实现。节水供水增产的目标

1

应是极大地提高上述两个环节中水的转化及产出效率。本设计论文是针对第一个

环节而研究设计的。如果再根据作物农田实际情况结合滴灌、喷洒、施肥、除害

等技术合理运用，我国农业的前景将非常乐观。

1系统工作原理与硬件结构

1.1系统工作原理

单片机系统通过多个传感器对湿度、温度、降雨量、酸碱度、水分蒸发量(风

速)和空气温度等多种信息的采集来实现对农田的精确自动灌溉控制，输出A的

信号信息通过无线全双工数传收发模块传送给控制中心(嵌入式系统)来确定是

否启动水泵为农田供水，同时将此供水与否信息由GPRS通信通过Internet传送

到远方控制中心实现远程监控，并通过计算机中的一些模型来处理信息，作出供

水计划。

1.2系统的硬件结构

该系统由两个子系统组成，其一为控制中心：一个控制主机和无线传感器网

络节点组成。其二是远程控制系统：GPRS通信模块、Internet网络传输与监控

中心主机。图1是系统的总体结构简图，图中的无线通讯模块结构完全相同。控

制主机由基于MiniARM嵌入式微控制器的开发平台和无线通讯模块组成。主机与

无线传感器网络节点构成星型拓扑无线网络；远程控制系统由GPRS模块

Mini-WG23实现Internet接入(本系统可以扩展，使GPRS通信网络成星型拓扑

接入)后传到远程控制中心。