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基于32单片机控制的智能灌溉系统随着农业现代化的发展，智能农业技术已经广泛应用于农田、果园和家庭菜园等各种农业生产场景中。
在这些应用中，智能灌溉系统是不可或缺的一部分。
基于32单片机控制的智能灌溉系统是一种高效、智能化的灌溉系统，能够根据土壤湿度、气温和植物生长状态等参数自动调整灌溉时间和水量，从而实现节水、增产、省力的目的。
本文将详细介绍基于32单片机控制的智能灌溉系统的原理、设计和实现。
一、系统原理基于32单片机控制的智能灌溉系统的原理主要由传感器、执行器、32单片机和控制算法组成。
1. 传感器：系统采用土壤湿度传感器、温湿度传感器、光照传感器等多种传感器，用于监测土壤湿度、气温、湿度和光照等环境参数。
2. 执行器：系统采用电磁阀、水泵等执行器，用于控制灌溉水源的开关和水流量。
3. 32单片机：系统的核心控制器是一款32位的单片机，用于接收传感器的数据、控制执行器的动作，并根据预设的控制算法进行智能化的决策。
4. 控制算法：系统的控制算法主要包括灌溉规则的设定、土壤湿度的调控、气象数据的分析等，能够根据实时数据和预设的条件进行智能化的决策。
二、系统设计基于32单片机控制的智能灌溉系统的设计主要包括硬件设计和软件设计两部分。
硬件设计方面，系统需要设计传感器模块、执行器模块和32单片机模块。
传感器模块包括土壤湿度传感器、温湿度传感器、光照传感器等，用于监测环境参数；执行器模块包括电磁阀、水泵等，用于控制灌溉水源的开关和水流量；32单片机模块需要选用一款性能稳定、功耗低、易于编程的32单片机作为系统的核心控制器，用于接收传感器的数据、控制执行器的动作，并根据预设的控制算法进行智能化的决策。
软件设计方面，系统需要设计传感器数据的采集和传输模块、控制算法的实现模块和用户界面模块。
传感器数据的采集和传输模块用于接收传感器的数据，并将数据传输给32单片机进行处理；控制算法的实现模块用于实现系统的控制算法，包括灌溉规则的设定、土壤湿度的调控、气象数据的分析等；用户界面模块用于显示系统运行状态、设置参数和实时交互。
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。
基于单片机的智能灌溉系统设计随着现代农业技术的不断进步，智能化农业、智能化灌溉已经成为农业领域的研究热点和发展方向。
基于单片机的智能灌溉系统通过无线通讯、传感器控制等技术手段，实现对水源、土壤、气候等情况的实时监测和掌控，从而实现对灌溉的精准控制、降低浪费，提高作物产量和质量，助力农业现代化建设。
本文将介绍基于单片机的智能灌溉系统的设计，主要包括系统的硬件、软件设计与实现等方面。
一、系统硬件设计1.传感器模块智能灌溉系统需要使用多种传感器来实现对土壤、空气、水源等信息的测量和控制。
目前常用的传感器有土壤湿度传感器、温度传感器、湿度传感器、光照度传感器和PH值传感器等。
2.控制模块控制模块是系统的核心组成部分，它通过对传感器的测量值进行分析和处理，得出灌溉时机、灌溉量等决策，并通过执行器如水泵、阀门等,实现自动灌溉控制。
3.执行器模块执行器模块主要由水泵、阀门等组件构成，负责将水源供给给灌溉点。
在水泵的控制方面，可以使用PWM技术，控制电机的转速，从而实现灌溉量的精准控制。
1.数据采集模块数据采集模块需要定时测量土壤湿度、温度、湿度、光照度和PH值等参数，并将数据存储在数据库中，为后续的决策和操作提供支持。
控制决策模块对采集到的各种参数进行分析和处理，根据设定的灌溉策略，制定相应的灌溉控制方案。
例如，当土壤湿度低于一定水平时，控制模块会根据该阈值点打开水泵并持续一定时间。
智能灌溉系统需要与互联网相连，实现实时数据采集、传输和操作控制。
采用WiFi、GPRS等方式实现无线通讯，并在网页上实时显示各种参数信息和操作控制界面。
三、系统实现在基于单片机的智能灌溉系统的实现过程中，需要进行硬件和软件的相互配合和优化。
硬件的调试和测试需要结合软件的开发，完成各个模块的调试和优化。
最终的系统应该具有以下特点：1. 灵活性：系统能够适应不同的作物、不同的灌溉场地和不同的环境条件，灌溉策略可以进行相应的调整和修改。
基于单片机的智能灌溉系统设计随着社会的发展，农业灌溉技术也在不断地发展和改进。
传统的手动灌溉方式已经不能适应现代化农田的需求，基于单片机的智能灌溉系统应运而生。
本文将介绍基于单片机的智能灌溉系统的设计及其实现原理。
一、系统功能设计基于单片机的智能灌溉系统的功能设计主要包括以下几个方面：1. 定时灌溉：系统能够根据农作物的生长周期和需要，设定合理的灌溉时间和频率，实现自动定时灌溉。
2. 土壤湿度检测：系统能够通过传感器检测土壤的湿度情况，当土壤湿度低于一定阈值时，自动进行灌溉。
3. 智能控制：系统能够根据土壤湿度、气候条件等因素调整灌溉的时间和量，以达到节水、省力的目的。
4. 远程监控：系统能够通过互联网实现远程监控和控制，农民可以在手机或电脑上实时查看农田的灌溉情况，并进行远程控制。
1. 单片机控制模块：选用高性能的单片机作为系统的核心控制模块，负责处理各种传感器采集的数据，并进行灌溉控制。
2. 传感器模块：包括土壤湿度传感器、温度传感器、湿度传感器等，用于监测土壤和环境的各种参数。
3. 执行模块：包括电磁阀、水泵等执行元件，用于控制灌溉系统的开关和水流量。
4. 通信模块：包括无线模块、以太网模块等，用于实现系统的远程监控和控制功能。
系统的硬件设计需要考虑到各个模块之间的协同工作，确保系统能够稳定可靠地运行。
1. 传感器数据采集模块：负责采集土壤湿度、温度、湿度等传感器的数据，并进行处理和存储。
2. 控制逻辑模块：根据采集到的传感器数据和设定的灌溉参数，进行逻辑判断，并生成相应的灌溉控制指令。
4. 用户界面模块：为用户提供友好的操作界面，让用户可以方便地设置灌溉参数和监控农田的灌溉情况。
系统的软件设计需要考虑到系统的稳定性、实时性和用户体验，确保系统能够满足用户的需求。
四、系统工作流程2. 数据处理：系统对采集到的传感器数据进行处理和分析，得出土壤湿度情况和气候条件。
通过以上工作流程，系统能够实现对农田的智能灌溉，提高农田的灌溉效率，节约水资源，减少人工成本。
基于单片机的智能灌溉系统设计
智能灌溉系统是指基于单片机控制的自动化灌溉系统，它利用传感器和控制器等硬件设备，实现对植物的智能化监测和自动化灌溉。
本文将从系统原理、硬件设计和软件设计三个方面，对基于单片机的智能灌溉系统进行详细介绍。
系统原理部分，智能灌溉系统基于单片机，主要包括传感器、控制器和执行器三个组成部分。
传感器用于监测植物的土壤湿度、光照强度和温度等信息，控制器负责对传感器采集的数据进行处理和判断，根据预设的灌溉规则来控制执行器对植物进行灌溉。
该系统通过传感器采集植物周围环境信息，并通过控制器对采集到的数据进行判断和处理，从而实现对植物灌溉的智能化控制。
软件设计部分，智能灌溉系统需要通过编程来实现对传感器和执行器的控制。
在软件设计中，需要首先通过单片机的IO口连接传感器和执行器。
然后，编写相应的程序来读取传感器输入的模拟量，并将其转化为数字量进行处理。
接着，根据预设的灌溉规则，对传感器采集到的数据进行判断，决定是否进行灌溉，并控制执行器进行相应的动作。
还可以在软件设计中加入一些保护措施，如限制灌溉水的流量和时间，以避免过度灌溉。
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。
基于单片机控制的园林智能浇水系统设计1. 引言随着科技的不断进步，智能化技术在各个领域的应用越来越广泛。
园林浇水系统作为其中的一个重要应用领域，借助单片机控制技术，实现对植物的精确浇水，不仅提高了浇水的效率，还节约了水资源。
本文将详细介绍基于单片机控制的园林智能浇水系统的设计。
2. 系统设计目标和功能2.1 系统设计目标基于单片机控制的园林智能浇水系统的设计目标包括提高浇水的精确度、节省水资源、减少人工干预、提高园林维护的效率等。
2.2 功能（1）定时浇水功能：系统能够按照预设的浇水时间进行浇水，确保植物得到适量的水分。
（2）土壤湿度监测功能：系统能够实时监测土壤湿度，并根据湿度的变化自动调整浇水量。
（3）温度监测功能：系统能够监测环境温度，并根据温度的高低进行相应的浇水调整。
（4）人工控制功能：系统允许用户通过手机或其他设备进行浇水系统的手动控制。
3. 系统设计硬件和软件组成3.1 硬件组成（1）单片机：选择适合于园林浇水系统的单片机，如Arduino。
（2）传感器：包括土壤湿度传感器、温度传感器等。
（3）执行器：用于控制浇水的电动阀门或水泵等。
3.2 软件组成（1）单片机控制程序：根据传感器的信号和用户的设置，通过单片机的控制程序来实现对浇水系统的控制。
（2）手机APP或其他控制软件：与单片机进行通信，实现对浇水系统的远程控制和设置。
4. 系统工作原理4.1 土壤湿度监测和浇水控制流程通过土壤湿度传感器实时监测土壤湿度，如果湿度低于预设值，系统会自动打开电动阀门或水泵进行浇水；当湿度达到预设值时，系统会关闭电动阀门或水泵停止浇水。
4.2 温度监测和浇水调整流程系统通过温度传感器监测环境温度，当温度过高时，系统会增加浇水量以降低温度；当温度过低时，系统会减少浇水量以避免水分过多导致植物受损。
4.3 人工控制流程用户可以通过手机APP或其他控制软件对浇水系统进行手动控制，包括开启/关闭浇水以及调整浇水量等。
基于32单片机控制的智能灌溉系统智能灌溉系统是一种能够实现自动化管理的灌溉系统，能够根据植物的需水量和环境条件进行智能化的灌溉，提高灌溉效率，减少资源浪费。
本文将介绍一种基于32单片机控制的智能灌溉系统，通过32单片机的控制，实现对植物的精准灌溉，提高植物的生长效率。
一、系统的设计原理本系统的设计原理是通过32单片机作为主控制器，连接传感器对植物的需水量和环境条件进行监测，通过控制执行器对灌溉设备进行控制，实现对植物的智能化灌溉。
通过32单片机的编程，对监测到的数据进行分析处理，制定出相应的灌溉方案，从而实现对植物的精准灌溉。
二、系统的硬件设计1. 主控制器：32单片机作为主控制器，通过接收传感器的数据，进行数据的处理和分析，并控制执行器的工作。
2. 传感器：包括土壤湿度传感器、光照传感器和温湿度传感器，用于监测植物的需水量和环境条件。
3. 执行器：包括电磁阀和水泵，用于控制灌溉设备的开关。
五、系统的优势1. 精准灌溉：通过32单片机对监测到的数据进行处理和分析，制定出精准的灌溉方案，提高灌溉效率。
2. 节约资源：根据植物的需水量和环境条件制定灌溉方案，减少水资源浪费。
3. 自动化管理：实现对灌溉设备的自动控制，减少人工管理的成本和工作量。
六、系统的应用前景1. 农业灌溉：可应用于农业生产中，实现对作物的精准灌溉，提高作物的产量和质量。
2. 园林绿化：可应用于城市园林的绿化工程中，提高植物的存活率和观赏价值。
3. 智能管控：可应用于农田和园林的智能化管控中，提高管理效率和节约资源成本。
基于32单片机控制的智能灌溉系统具有精准灌溉、节约资源、自动化管理的优势，有着广泛的应用前景。
在未来的发展中，将会得到更多的应用和推广。
基于单片机的智能灌溉系统设计智能灌溉系统是一种能够根据土壤湿度和天气情况自动进行灌溉的系统，它能够提高作物的产量并减少水资源的浪费。
本文将介绍一种基于单片机的智能灌溉系统设计，该系统可以根据土壤湿度和天气情况自动进行灌溉，实现智能化的灌溉管理。
1. 系统结构设计智能灌溉系统主要由传感器、执行器、控制器和人机交互界面组成。
传感器用于感知土壤湿度和气象数据，包括土壤湿度传感器、温湿度传感器、光照传感器等。
执行器用于执行灌溉操作，包括电磁阀、水泵等。
控制器则是系统的大脑，根据传感器采集的数据进行智能决策，并控制执行器进行灌溉操作。
人机交互界面可以让用户对系统进行监控和管理。
2. 智能决策算法智能决策算法是智能灌溉系统的核心，它能够根据土壤湿度和气象数据进行灌溉决策。
在这里我们使用模糊控制算法进行灌溉决策。
模糊控制算法是一种能够处理模糊信息的控制算法，它能够根据模糊的输入数据进行模糊的输出控制。
在我们的系统中，土壤湿度和气象数据是模糊的输入数据，而灌溉量是模糊的输出控制。
通过事先设定的模糊规则，系统可以根据土壤湿度和气象数据确定灌溉量，从而实现智能的灌溉决策。
3. 单片机控制在本设计中，我们选择使用Arduino单片机作为智能灌溉系统的控制器。
Arduino单片机具有丰富的接口和易于编程的特点，在智能灌溉系统中具有广泛的应用前景。
Arduino单片机可以通过传感器接口采集土壤湿度和气象数据，并通过执行器接口控制灌溉操作。
Arduino单片机还可以通过串口连接人机交互界面，进行系统监控和管理。
4. 人机交互界面人机交互界面是智能灌溉系统与用户进行交互的接口，它可以让用户对系统进行监控和管理。
在本设计中，我们选择使用LCD显示屏作为人机交互界面，用户可以通过LCD显示屏看到系统的工作状态和数据信息，并可以通过按钮进行操作。
5. 系统测试与优化在完成智能灌溉系统的硬件和软件设计后，我们进行系统测试与优化。
通过实验室和田间试验，我们可以测试系统的稳定性和灌溉效果，并对系统进行优化，不断提高系统的精度和可靠性。
基于32单片机控制的智能灌溉系统智能灌溉系统是一种整合传感器技术、控制技术以及计算机技术的现代化农业设施。
它能够根据土壤湿度、气象条件和植物需水量等因素，自动地进行灌溉调节，实现了对植物成长环境的智能化监测和控制，极大地提高了农作物产量和质量，同时节约了水资源和人力成本。
本文将介绍一种基于32单片机控制的智能灌溉系统的设计原理、硬件架构和软件实现，为相关领域的研究和应用提供参考。
一、设计原理智能灌溉系统的核心是实时监测植物生长环境的各种参数，并根据这些参数进行自动灌溉调节。
本系统基于32单片机（STM32系列）进行控制，传感器模块采集土壤湿度、光照强度、空气温湿度等数据，通过32单片机进行数据处理和控制输出，实现对灌溉系统的智能管理。
二、硬件架构智能灌溉系统的硬件架构包括传感器模块、32单片机控制模块、执行器模块和电源模块等四个部分。
1. 传感器模块：传感器模块主要包括土壤湿度传感器、光照传感器、空气温湿度传感器等，用于实时监测植物生长环境的各项参数。
2. 32单片机控制模块：32单片机作为系统的核心控制单元，负责接收传感器模块采集的数据，进行数据处理和控制算法计算，并最终控制执行器模块进行灌溉调节。
3. 执行器模块：执行器模块包括水泵、喷灌器等，根据32单片机控制模块的指令，实现对植物灌溉的自动调节。
4. 电源模块：电源模块为整个系统提供稳定可靠的电源供应，确保系统正常运行。
三、软件实现智能灌溉系统的软件实现主要包括数据处理算法、控制算法和人机界面等三个部分。
1. 数据处理算法：数据处理算法负责对传感器模块采集的数据进行预处理和滤波，确保数据的准确性和稳定性。
2. 控制算法：控制算法根据土壤湿度、光照强度、空气温湿度等参数，结合农作物的生长需水量，实现对灌溉系统的智能调节。
3. 人机界面：通过LCD显示屏或者上位机软件，实现对智能灌溉系统的监测和控制，使用户能够方便地了解系统运行状态并进行参数设置。
题目基于单片机的茶园自主喷灌系统设计学生姓名王阳倩学号1213014046所在学院物理与电信工程学院专业班级电子信息工程专业12级2班指导教师王文洋完成地点陕西理工学院2016年6月日毕业论文﹙设计﹚任务书院(系)物理与电信工程学院专业班级电子1202学生姓名王阳倩一、毕业论文﹙设计﹚题目基于单片机的茶园自动喷灌系统设计二、毕业论文﹙设计﹚工作自2016年1月10日起至2016年6月15日止三、毕业论文﹙设计﹚进行地点:陕西理工学院四、毕业论文﹙设计﹚的内容要求：本课题要求利用单片机作为核心控制器件，设计一种基于单片机的茶园自动喷灌系统。
其特点是通过对土壤墒情信息采集，超过设定初值时，对茶树进行自动喷灌；当满足喷灌量时，自动停止喷灌。
省去喷灌人工作业环节，节约成本。
要求：喷灌时间、喷灌时长、喷灌量等初值可调节。
当需要喷灌及喷灌结束时有声、光报警提示，且提示信号应不同。
在仿真电路基础上制作硬件，完成样机的调试。
撰写毕业设计论文。
（应包括方案设计、比较与论证、分析与计算、电路图与相关设计文件以及心得体会等）。
五、毕业论文﹙设计﹚应收集资料及参考文献：收集传感与检测、单片机编程与控制等方面的专业资料，阅读和学习下列参考文献：[1]童诗白,华成英.模拟电子技术基础（第四版）[M].北京:高等教育出版社,2006.[2]李建忠.单片机原理及应用（第三版）[M].西安:西安电子科技大学出版社,2013.[3]谭浩强.C程序设计(第二版)[M].北京:清华大学出版社,1999.[4]刘晓冬，韩建海，赵书尚，王会良.基于MSP430单片机的智能喷灌控制系统.[J].工业仪表与自动化装置.2009年第3期[5]闫瑞涛，史洁，田云.基于STC89C51单片机的智能微喷灌控制系统的设计.[J]黑龙江科技信息.2013年第34期六、毕业论文﹙设计﹚的进度安排：1月10日——3月20日：查阅资料，完成外文翻译原文和开题报告。
3月21日——4月20日：完成系统硬件电路的设计并提交中期检查报告。
4月21日——5月20日：完成整体设计并调试，准备作品验收。
5月21日——6月15日：撰写、修改毕业设计论文，准备并完成答辩。
指导教师签名系(教研室)主任签名专业负责人签名批准日期基于单片机的茶园自动喷灌系统设计王阳倩（陕西理工学院物理与电信工程学院电子信息工程专业1202班，陕西汉中723000）指导老师：王文洋[摘要]智能节水喷灌系统是农业现代化的重要标志之一。
设计以单片机AT89C51为核心的智能茶园喷灌系统，该系统主要包括控制模块，信息采集模块，显示模块和超限报警模块。
湿度传感器对土壤湿度信息采集，单片机对数据进行处理判断，控制喷水，实现茶园灌溉的自动化。
系统具有性能稳定，价格低廉，易于操作的特点。
[关键词]智能喷灌；单片机；报警Design of tea garden sprinkler systembased on MCUAuthor:Wang Yangqian（Class1202,Major Electronics and Information Engineering，College of Physics and TelecomEngineering，Shaanxi University of Technology，Hanzhong723000，Shanxi）Tutor:Wang WenyangAbstract:Intelligent water-saving irrigation system is one of the important symbol of the modernization of agriculture.A intelligence tea garden sprinkler system taking MCU-AT89C51as the core is designed.System mainly includes the control module,the information collection module,the display module and the overrun module.The humidity sensor collect the soil humidity.Single chip microcomputer process and judge the data and control Electromagnetic valve.Design to realize automatic irrigation in tea garden.The system has the features of stable performance,low price and easy operation.Key words:Intelligence sprinkler；MCU；alarm目录1引言 (1)1.1课题研究的背景和意义 (1)1.2课题研究的现状及发展趋势 (1)1.3课题研究的内容 (2)2方案的选择和论证 (3)2.1总体系统设计 (3)2.2方案一的论述 (3)2.3方案二的论述 (3)2.4方案的选择 (4)3系统的软件设计 (5)3.1单片机最小系统 (5)3.2土壤湿度检测电路设计 (5)3.3温度采集电路设计 (7)3.4LCD显示电路设计 (7)3.5声光报警电路设计 (8)3.6按键模块设计 (9)3.7系统主程序设计 (9)3.8温湿度显示子程序设计 (10)3.9控制及报警子程序设计 (11)Proteus仿真结果 (12)4硬件电路图 (15)5总结 (16)5.1问题与处理 (16)5.2展望 (16)致谢 (18)参考文献 (19)附录 (20)1引言1.1课题研究的背景和意义水是生命起源不可缺少的条件，也是人类生产生活最关键的自然资本，亦是贯穿社会发展和国民经济的最首要的基础资源。
随着人类社会的不断发展，能源危机将接踵而至，作为人类生命之源的水资源更是以一种极其惊人的速度流失，并且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，因此水资源的合理的开发、利用、保护和管理已经不容忽视。
水资源紧缺是中国的基本国情，特别是北方地区严重缺水，人均水资源量只占全国人均水平的1/4，水资源短缺已成为地区可持续发展的重要制约因素[1]。
农业是人类社会最古老的行业，是各行各业的基础，也是人类顿以生存的最重要的行业。
而我国作为一个农业大国，农业用水又占总用水量的大部分，因此，提高水资源的利用率，对于解决我国的农业灌溉用水和缓解水资源紧缺非常重要[2]。
随着科学技术的日益发展，高效的自动化控制节水灌浇技术不但能够有效的节约用水，同时也是农业现代化的标志。
现代智能型控制器是进行灌溉系统田间管理的有效手段和工具，它可提高操作准确性，有利于灌溉过程的科学管理，降低对操作者本身素质的要求。
除了能大大减少劳动量，更重要的是它能准确、定时、定量、高效地给作物自动补充水分，以提高产量、质量，节水、节能。
1.2课题研究的现状及发展趋势随着农业生产水平的不断发展以及全球水资源的日趋紧张，世界各国都在积极探索行之有效的节水途径和措施。
在西方一些国家，如美国、以色列和加拿大等，运用先进的电子技术、计算机和控制技术，已经成为发展现代农业的主要手段。
而且这些国家，在节水灌溉技术方面起步较早，研究投入比较大，如今的控制精度和智能化程度越来越高，可靠性越来越好，操作也越来越简单[3]。
发达国家发展集约型农业的一个重要途径是灌溉的自动化智能管理。
发达国家农业普遍推行自动灌溉系统，基本上实现了灌溉自动化管理，根据作物的生长需要定时、定量将水肥直接送入作物根部周围土壤，粮食产量及水资源利用率都相当高。
美国，加拿大，澳大利亚，韩国等国家和地区都研究生产出多种系列的智能灌溉管理系统，技术已接近成熟，采用计算机控制技术，通过土壤湿度传感器采集土壤湿度信息，一些系统在此基础上还可以通过对植物的果实和茎干的直径变化的测量来决定对作物的灌水间隔。
计算机化操作运行精密、可靠、节省人力，对灌溉的控制可达到相当的精度，做到科学化、智能化灌溉[4]。
美国，早在1984年，Benami和Offen公司就开发了一套智能节水灌浇控制器，通过监测土壤水分传感器来获得的数据决定是否灌溉，使作物根部总跟保持一定的湿度[5]。
加拿大、以色列等国家也都有成功发开了一系列成形的灌浇控制产品，其中比较有代表性的如澳大利亚的HARDIE IR-RGATION公司的灌浇控制器，已形成了MICRO-MASTER、RAINJET 等多个系列几十种型号的产品[6]。
目前，我国使用的节水灌溉控制设备许多都是从国外引进的，有相当多的示范点取得了显著的成效，产生了较好的社会和经济效益。
进口的灌溉设备虽然质量好，品种齐全，但是价格相对昂贵，加上没有考虑我国特殊的气候等实际情况，国外的灌溉控制系统在我国应用并不普及，这也大大制约了我国农业节水灌溉技术的发展。
我国自主灌溉控制系统方面还处于研制、试用阶段[7]。
近几年，微机和单板机等自动控制监测系统装置已经在某些灌溉工程中试验和应用，初步显示出灌溉采用自动化管理系统的优越性和先进性。
目前最先进采用农业物联网技术，通过传感器检测土壤湿度及温度和作物生长状况，需水状态，由系统自动判断作物是否需要灌溉及需水量，然后通过处理器自动控制灌溉系统进行灌溉[8]。
应用比较广泛的控制系统一般采用电脑智能化管理,这种系统能根据现有的水资源状况，外部的气候等条件自动实施灌溉，适用于花卉，蔬菜等生产。
温室灌溉技术和设备在我国还处于起步阶段，系统的成套性较差，质量不稳定。
因此，加速开发成套，适用，可靠，先进的灌溉系统是我国今后节水灌溉发展的主要方向。
1.3课题研究的内容土壤湿度体现了农作物此刻水分供给的状况。
当土壤干旱时，土壤中的湿度过低，将会影响农作物正常光合作用的进行，最终导致农作物的品质和产量的下降；严重缺水时农作物可能枯萎死亡。
同样，土壤湿度过高，则会使土壤的通气性降低，土壤中微生物的正常活动受到影响，间接影响到农作物根系的呼吸、生长等生命活动，从而影响作物地上部分的正常生长，造成徒长、倒伏、病害滋生等。
设计是基于单片机土壤湿度和温度检测系统，该系统要求用单片机测控来实现农作物生长环境因子信息数据的实时采集、处理，然后输出控制执行机构，以实现土壤墒情的检测，达到节水节能，省时省工的效果。
2方案的选择和论证2.1总体系统设计智能茶园喷灌系统利用单片机AT89C51作为信息处理和核心控制器件。
要实现与传统的农业灌溉系统相比具有结构简单、安全可靠、实时性好、灵敏度高、功耗低，操作简便等优点。
