葡萄节水灌溉自动控制系统的设计 本科学生毕业设计 精品

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。

本科生毕业设计摘要自动控制节水灌溉技术代表了农业现代化的发展状况，灌溉系统自动化水平比较低下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基于单片机的节水灌溉自动控制系统，系统对土壤湿度进行监控，并按照农作物的要求进行适时适量的灌水，其核心部分是单片机控制部分，主要对灌溉控制技术以及系统的硬件设计，软件编程各个部分进行深入的研究。

控制部分以单片机为核心，研制了一种基于单片机的节水灌溉自动控制系统。

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。

为了进行大规模灌溉工程的监控，采用分布式控制模式，以提高控制系统的可靠性、降低系统的成本。

该套基于单片机控制的节水灌溉自动控制系统造成本低，体积小、安装方便、抗干扰性强、运行可靠，相比其他控制方式来说，性价比高，更易形成产品，便于推广应用。

这是我国灌溉自动控制技术的一种新尝试，为目前农业在较低生产力水平的状况下，向智能化、市场化方向发展开辟了一条新途径。

关键词： AT89C51单片机；湿度传感器；A/D转换；采样；芯片1本科生毕业设计ABSTRACTThe level of auto-control water-saving irrigation technology reflects the development condition of agriculture modernization.The low automatic level of irrigation system is the main reason that prevented our agriculture’s development.As to this condition,this paper mainly studies the water-saving irrigation system that controlled by MCU.This system can supervise humidity.it can irrigate to the demand of the farm crops with right amunt of water at well time.The control part that consists of MCU is its core.Research work had been carried on irrigation control technology,hardware and software program and so .The control that consists of MCU is its core.A set of automatic water-saving system which is controlled by sing-chip controller have been developed in this paper.The overall structure of system、the main circuit of the MCU system、data-collecting circuit、I/O expanding circuit are all the designed.For monitoring large-scale irrigation system,we use distributional control model to enhance stability of the system de reduce the cost.It is small,easy to fit,a strong capability to resist interfere and low-cost.So the control system is more economic compared to other control system such as thuter system and all these demonstrate this production is adept to be popularized.This work is a fresh attempt to bring our agriculture into an advanced stage,which now is relative to be backward greenhouse control technique,especially on the aspect of nutrient liquid supplying when crops cultivated on tissue.Key words: AT89C51 MCU; Humidity Sensor; A/D transform; Sampling; Chip2本科生毕业设计目录摘要 (Ⅰ)Abstract (Ⅱ)第1章绪论···························································································错误！未定义书签。

基于PLC的自动灌溉控制系统设计--本科毕业设计Water is an essential ___ use of water resources in today's society has caused great waste。

In China。

such as Gansu and Shaanxi。

water resources are scarce。

and people's daily water use cannot be guaranteed。

so people need to use water resources ___。

mainly because people use flood n。

which not only wastes water resources but also ___。

this article designs a PLC control systemfor an automatic ___。

the structure and working principle of the automatic ___ determine the control requirements。

and then hardware and are design are carried out。

The hardware design mainly includes PLC n。

I/O n table。

and I/O external wiring diagram。

The are design includes control flow chart design and ladder diagram program design。

The system uses PLC technology as the control core。

making it smaller in size。

葡萄基地节水灌溉方案设计1指导思想及实施原则1.1指导思想要以当地基本生产条件为基础，运用现代科学理论成果及其先进技术装备，按照发展生态农业的框架要求，合理利用当地经济区水土光热资源和经济社会条件，对其农田水利灌溉设施进行系统的节水技术综合改造，发展农业节水灌溉，进行适时适量灌溉，尽量节约用水，扩大灌溉面积，提高项目产品产量和品质，获取最佳经济效益。

同时，辅以造林等措施，加快生态建设，改善项目区生产和生存条件，兼顾社会效益和生态效益，实现项目区社会经济的可持续发展。

1.2实施原则一是因地制宜原则。

即将农业生产条件、作物种类与灌溉类型结合在一起，适合哪种灌溉类型就用哪种灌溉类型。

二是经济效益、社会效益和生态效益有机结合的原则。

由于滴灌工程建设投资额较大，要突出经济效益，选择高效益经济作物作为灌溉对象。

同时，还要兼顾社会效益和生态效益，不能偏废。

三是质量原则。

工程建设过程中，自始自终以全面质量管理为主线推进工作，确保建设质量。

2工程任务对项目区规划的0.33万公顷酿造葡萄基地进行滴灌系统工程建设及配套工程建设。

3工程建设内容项目工程建设内容包括：葡萄基地灌溉系统工程建设和配套工程建设及其它。

葡萄基地灌溉系统工程建设包括葡萄滴灌和林带管灌两部分。

灌溉系统建设主要内容有：自控系统、水泵及电机、过滤系统、施肥系统和管材、管件、滴灌管（带）及其它辅助材料；配套工程主要有：滴灌操作间、阀门井、镇墩建设及土方工程等；其它方面主要有：人员技术培训、工程管理运行培训等。

4典型规划设计方案4.1规划设计原则根据项目区自然条件、水资源分布状况及现状，综合当地农业区划和中长期发展规划目标，因地制宜，坚持山、水、林、路、田综合治理的原则，进行合理、经济的规划。

4.2工程规划设计依据与标准本项目工程规划设计依据与标准是：①当地自然资源情况、社会经济状况与发展规划等方面的基本资料；②《节水灌溉技术规范》SL207-98；③《微灌技术规范》SL103-95；④《喷灌技术规范》GBJ85-85；⑤《全国造林技术规程》（1996·北京）及《退耕还林工程作业设计技术规程》；⑥建设单位提供的有关资料和已建成工程的有关资料。

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毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。

尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。

对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。

作者签名：日期：指导教师签名：日期：使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。

作者签名：日期：学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。

除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。

对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。

本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。

作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。

本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。

涉密论文按学校规定处理。

作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日指导教师评阅书指导教师评价：一、撰写（设计）过程1、学生在论文（设计）过程中的治学态度、工作精神□优□良□中□及格□不及格2、学生掌握专业知识、技能的扎实程度□优□良□中□及格□不及格3、学生综合运用所学知识和专业技能分析和解决问题的能力□优□良□中□及格□不及格4、研究方法的科学性；技术线路的可行性；设计方案的合理性□优□良□中□及格□不及格5、完成毕业论文（设计）期间的出勤情况□优□良□中□及格□不及格二、论文（设计）质量1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？□优□良□中□及格□不及格2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？□优□良□中□及格□不及格三、论文（设计）水平1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义□优□良□中□及格□不及格2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？□优□良□中□及格□不及格3、论文（设计说明书）所体现的整体水平□优□良□中□及格□不及格建议成绩：□优□良□中□及格□不及格（在所选等级前的□内画“√”）指导教师：（签名）单位：（盖章）年月日评阅教师评阅书评阅教师评价：一、论文（设计）质量1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？□优□良□中□及格□不及格2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？□优□良□中□及格□不及格二、论文（设计）水平1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义□优□良□中□及格□不及格2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？□优□良□中□及格□不及格3、论文（设计说明书）所体现的整体水平□优□良□中□及格□不及格建议成绩：□优□良□中□及格□不及格（在所选等级前的□内画“√”）评阅教师：（签名）单位：（盖章）年月日教研室（或答辩小组）及教学系意见教研室（或答辩小组）评价：一、答辩过程1、毕业论文（设计）的基本要点和见解的叙述情况□优□良□中□及格□不及格2、对答辩问题的反应、理解、表达情况□优□良□中□及格□不及格3、学生答辩过程中的精神状态□优□良□中□及格□不及格二、论文（设计）质量1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？□优□良□中□及格□不及格2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？□优□良□中□及格□不及格三、论文（设计）水平1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义□优□良□中□及格□不及格2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？□优□良□中□及格□不及格3、论文（设计说明书）所体现的整体水平□优□良□中□及格□不及格评定成绩：□优□良□中□及格□不及格（在所选等级前的□内画“√”）教研室主任（或答辩小组组长）：（签名）年月日教学系意见：系主任：（签名）年月日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。

葡萄滴灌工程目录（一）葡萄滴灌工程设计说明 (3)1.基本资料 (3)2.1 系统工程规划布置 (3)2.2 设计参数 (3)3.管网布置与系统工作制度的确定 (6)3.1 管网布置 (6)3.2 系统工作制度的确定 (7)4.管网水力计算和支管、干管管径的确定 (7)4.1毛管水力计算 (7)4.2 支管水力计算 (8)4.3 干管管径确定和水头损失计算 (9)5.首部枢纽设计 (10)5.1 水泵与动力选型 (10)5.2过滤器 (10)5.3施肥罐 (10)6.系统运行复核 (10)6.1节点压力均衡验算 (10)6.2 灌水小区流量与压力偏差复核 (11)（二）葡萄滴灌工程技术设计图 (12)（一）葡萄滴灌工程设计说明1.基本资料2.1 系统工程规划布置本工程总体布置如图9.1所示，水源为井水，井出流量140 m 3/h 可满足总的灌溉要求（系统总供的确定见设计参数）；提水加压，采用潜水电泵，过滤装置采用“旋流水沙分离器+筛网过滤器（180目）”，施肥装置采用压差式施肥罐（安装在筛网过滤器与旋流水沙分离器之间）。

首部装有压力表，空气阀、闸阀、水表等设备和仪表；输配水管网由主干管、分干管、支管、毛管组成。

主干管、分干管等采用0.4MPa 的PVC-U 管以地埋形式铺设；支管、毛管铺设于地面；灌水器选用内镶式滴灌带，滴头间距0.5m ，流量2.3L/h ，压力流量关系式q=0.764h0.47,沿种植方向Y 向一管一行布置，铺设间距3m ，本系统滴头总数为n 总=INT[621.4⨯666.7/(3⨯0.5)]=276191(个)，代入式（1-13）可算得实际轮灌组数N 轮灌组：， N轮灌组=Q q n d 总=1400003.2276191⨯ =4.5 (1-13) N 轮灌组不为整数，调整q d=2.0276/h,使N 轮灌组=4，灌水器相应工作压力为8m 水头，将其作为灌水器设计流量与压力，各相应参数见表9.2。

智能灌溉系统毕业设计毕业设计题目：基于智能控制技术的灌溉系统设计与实现设计背景：传统的农业灌溉系统存在着灌溉时间和水量的盲目性，不仅造成水资源的浪费，还可能对作物的生长产生不利影响。

因此，设计一个基于智能控制技术的灌溉系统，能够根据作物的需水量和土壤湿度实时调整灌溉时间和水量，可以更加高效地利用水资源，达到智能化的灌溉效果。

设计要求：1. 系统需要能够实时监测土壤湿度，以确保作物在适宜的湿度条件下生长。

可以选择合适的传感器进行土壤湿度的检测。

2. 系统需要能够自动控制水源和喷灌设备的开关，根据作物的需水量和土壤湿度进行智能调节。

可以使用单片机或者微控制器进行控制。

3. 系统需要能够进行数据的记录和分析，以便于农民和研究人员对灌溉情况进行评估和改进。

4. 系统需要具备可靠性和稳定性，能够在长期运行中保持正常工作。

设计方案：1. 硬件设计：选择合适的土壤湿度传感器进行土壤湿度的检测，并与控制器进行连接。

选择合适的执行器，如电磁阀和喷灌设备，实现自动的灌溉控制。

2. 软件设计：开发相应的控制算法，根据土壤湿度和需水量进行智能的灌溉控制。

设计数据记录与分析的功能，通过存储和分析历史数据，提供灌溉效果评估和改进建议。

3. 系统集成：将硬件和软件进行集成，确保系统的可靠性和稳定性。

进行测试和调试，确保系统能够满足设计要求。

预期成果：1. 完成一个基于智能控制技术的灌溉系统的设计与实现。

2. 实现土壤湿度的实时监测和灌溉控制功能。

3. 实现数据的记录和分析功能。

4. 验证系统的可靠性和稳定性。

5. 提供灌溉效果评估和改进建议。

通过以上设计方案和实施预期，可以设计出一个基于智能控制技术的灌溉系统，能够高效地利用水资源，提高农业生产效益，减少水资源的浪费。

在实际应用中，可逐步推广和应用于农田灌溉，为农民提供便利，促进农业可持续发展。

葡萄滴灌系统设计方案1 基本情况项目区位于南京市六合区竹镇，属北亚热带季风型气候，四季分明，降雨量中等，季节分布不均，日照充足。

土质为壤土。

项目区属丘陵地形，高度落差较大，海拔高度在24-34米。

形状不规整，成弯曲细长形。

面积784亩。

种植葡萄，行距2.5-3米，株距1.5-2.5米。

水源为红阳水库，水源充足，水质较好。

电源已有低压线路，根据情况可增容。

2 灌溉方式及灌水器的选择葡萄的一次性需水量较大，但不频繁，一般5～7天需灌水1次。

葡萄根系发达，灌水时湿润面积较大，滴灌只能湿润局部土壤，所以采用每行葡萄布置2条滴灌带的方法。

滴灌灌水器选用单个滴头流量为1.38L/h滴灌带，滴头间距为30cm。

滴灌带为PE软管，结实耐用，灌溉均匀性好且性能可靠，易于安装、收起，新型迷宫流道，具有很高的抗堵塞性能，压力损失小，具有自清洗功能。

使用寿命4年以上。

其技术指标如下：滴灌水源为水库，整个实施区根据地形及位置分成约80个灌溉小区，原则上每块地至少有1只阀门控制，大的地块分成几只阀门控制，灌溉时同时打开几个灌溉小区作为一个轮灌区。

规划为新建1座泵站，泵站配置2台水泵，一备一用，水泵流量为100m3/h，扬程为50m，功率22Kw。

滴灌系统首部设备包括水泵、调压阀门、施肥装置、砂石过滤器、叠片过滤器和网式过滤器、阀门、压力表等，水泵用变频器控制，变频器带有压力传感器，能实现恒压供水，保证灌水均匀，并能省电。

过滤器采用三级过滤，确保滴灌带内滴头不堵塞。

施肥利用水泵吸入的方式，施肥时先把肥料放入肥料池充分溶解，再打开吸肥阀即可。

田间包括主管道和支管道，经压力损失计算用不同规格的管子，管子材料为UPVC和PE管，主管埋于地下，主支管沿路边布置，过路时用水泥管或钢管套住保护。

滴灌带为PE软管，接头为活接头，在换茬、耕作时可方便地收起，延长使用寿命。

分成若干小区，每小区用1只阀门控制，阀门控制开、关状态，用1只压力表显示小区的压力值。