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基于PLC控制技术的农业自动灌溉系统设计摘要：水是一切生命过程中不可替代的基本要素，水资源是国民经济和社会发展的重要基础资源。
我国是世界上13个贫水国之一，人均水资源占有量2300立方米，只有世界人均水平的1/4，居世界第109位。
而且时空分布很不均匀，南多北少，东多西少；夏秋多，冬春少；占国土面积50％以上的华北、西北、东北地区的水资源量仅占全国总量的20％左右。
近年来，随着人口增加、经济发展和城市化水平的提高，水资源供需矛盾日益尖锐，农业干旱缺水和水资源短缺已成为我国经济和社会发展的重要制约因素，而且加剧了生态环境的恶化。
按现状用水量统计，全国中等干旱年缺水358亿立方米，其中农业灌溉缺水300亿立方米。
20世纪90年代以来，我国农业年均受旱面积达2000万公顷以上，全国660多个城市中有一半以上发生水危机，北方河流断流的问题日益突出，缺水已从北方蔓延到南方的许多地区。
由于地表水资源不足导致地下水超采，全国区域性地下水降落漏斗面积已达8.2万平方公里。
发达国家的农业用水比重一般为总用水量的50％左右。
目前，我国农业用水比重已从1980年的88％下降到目前的70％左右，今后还会继续下降，农业干旱缺水的局面不可逆转。
北方地区水资源开发利用程度已经很高，开源的潜力不大。
南方还有一些开发潜力，但主要集中在西南地区。
我国农业灌溉用水量大，灌溉效率低下和用水浪费的问题普遍存在。
目前全国灌溉水利用率约为43％，单方水粮食生产率只有10公斤左右，大大低于发达国家灌溉水利用率70-80%、单方水粮食生产率2.0公斤以上的水平。
通过采用现代节水灌溉技术改造传统灌溉农业，实现适时适量的“精细灌溉”，具有重要的现实意义和深远的历史意义。
在灌溉系统合理地推广自动化控制，不仅可以提高资源利用率，缓解水资源日趋紧张的矛盾，还可以增加农作物的产量，降低农产品的成本。
本次设计是采用PLC控制多路不同的土壤湿度，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。
基于PLC控制技术旳农业自动浇灌系统设计摘要：水是一切生命过程中不可替代旳基本要素，水资源是国民经济和社会发展旳重要基础资源。
我国是世界上13个贫水国之一，人均水资源占有量2300立方米，只有世界人均水平旳1/4，居世界第109位。
并且时空分布很不均匀，南多北少，东多西少；夏秋多，冬春少；占国土面积50％以上旳华北、西北、东北地区旳水资源量仅占全国总量旳20％左右。
近年来，伴随人口增长、经济发展和都市化水平旳提高，水资源供需矛盾日益锋利，农业干旱缺水和水资源短缺已成为我国经济和社会发展旳重要制约原因，并且加剧了生态环境旳恶化。
按现实状况用水量记录，全国中等干旱年缺水358亿立方米，其中农业浇灌缺水300亿立方米。
20世纪90年代以来，我国农业年均受旱面积达2023万公顷以上，全国660多种都市中有二分之一以上发生水危机，北方河流断流旳问题日益突出，缺水已从北方蔓延到南方旳许多地区。
由于地表水资源局限性导致地下水超采，全国区域性地下水降落漏斗面积已达8.2万平方公里。
发达国家旳农业用水比重一般为总用水量旳50％左右。
目前，我国农业用水比重已从1980年旳88％下降到目前旳70％左右，此后还会继续下降，农业干旱缺水旳局面不可逆转。
北方地区水资源开发运用程度已经很高，开源旳潜力不大。
南方尚有某些开发潜力，但重要集中在西南地区。
我国农业浇灌用水量大，浇灌效率低下和用水挥霍旳问题普遍存在。
目前全国浇灌水运用率约为43％，单方水粮食生产率只有10公斤左右，大大低于发达国家浇灌水运用率70-80%、单方水粮食生产率2.0公斤以上旳水平。
通过采用现代节水浇灌技术改造老式浇灌农业，实现适时适量旳“精细浇灌”，具有重要旳现实意义和深远旳历史意义。
在浇灌系统合理地推广自动化控制，不仅可以提高资源运用率，缓和水资源日趋紧张旳矛盾，还可以增长农作物旳产量，减少农产品旳成本。
本次设计是采用PLC控制多路不一样旳土壤湿度，浇灌旳启动和停止完全由土壤旳湿度信号控制，能使土壤旳湿度值保持在作物生长所需要旳最佳范围之内。
自动喷灌系统策划书范本3篇篇一自动喷灌系统策划书一、项目背景随着人们对生活质量的要求不断提高，绿化环境成为了城市建设的重要组成部分。
然而，传统的人工灌溉方式不仅效率低下，而且浪费水资源。
因此，我们计划设计一套自动喷灌系统，以提高灌溉效率，节约水资源，同时降低人工成本。
二、项目目标1. 设计一套高效、节能、环保的自动喷灌系统。
2. 实现对灌溉区域的精准控制，提高灌溉效果。
3. 降低人工成本，提高工作效率。
4. 节约水资源，保护环境。
三、项目内容1. 系统设计（1）根据灌溉区域的面积、地形、土壤类型等因素，设计合理的喷灌系统布局。
（2）选择合适的喷头、管道、水泵等设备，确保系统的稳定性和可靠性。
（3）设计自动控制系统，实现对灌溉时间、灌溉量等参数的精准控制。
2. 设备选型（2）管道：选择耐腐蚀、耐高压的管道，确保系统的稳定性和可靠性。
（3）水泵：选择流量大、扬程高、效率高的水泵，以满足系统的供水需求。
（4）自动控制系统：选择功能强大、易于操作的自动控制系统，实现对灌溉时间、灌溉量等参数的精准控制。
3. 施工安装（1）按照设计方案进行施工安装，确保系统的稳定性和可靠性。
（2）在施工过程中，严格遵守相关的安全规范和操作规程，确保施工人员的安全。
4. 系统调试（1）在系统安装完成后，进行系统调试，确保系统的正常运行。
（2）对系统的各项参数进行测试和调整，以达到最佳的灌溉效果。
5. 系统维护（1）定期对系统进行维护和保养，确保系统的稳定性和可靠性。
（2）及时更换损坏的设备和部件，确保系统的正常运行。
（3）定期对系统进行清洗和消毒，防止细菌滋生。
四、项目预算1. 设备费用：[X]元2. 施工安装费用：[X]元3. 系统调试费用：[X]元4. 系统维护费用：[X]元5. 其他费用：[X]元总预算：[X]元五、项目进度1. 项目启动：[具体日期]2. 系统设计：[具体日期]3. 设备选型：[具体日期]4. 施工安装：[具体日期]5. 系统调试：[具体日期]6. 项目验收：[具体日期]六、项目风险评估1. 技术风险：自动喷灌系统涉及到多个领域的技术，如机械、电子、自动化等，如果技术不过关，可能会导致系统故障。
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。
果园灌溉系统的优化设计一、引言果园灌溉是果树生长的必要条件之一，并且对于果品的数量和质量也有重要影响。
因此，设计一套高效、可靠的果园灌溉系统，对于果农来说至关重要。
本文将从果园灌溉系统的组成、优化设计等几个方面探讨果园灌溉系统的优化设计。
二、果园灌溉系统的组成果园灌溉系统由水源、水泵、输水管、喷灌系统和控制系统五个部分组成。
其中，水源和水泵是整个系统的基础，输水管和喷灌系统是传输和分配水资源的核心组成部分，控制系统则承担着自动控制和监测灌溉的功能。
1.水源水源是果园灌溉系统的重要组成部分。
常见的水源有自来水、地下水和水库等。
不同的水源有着自身的优缺点。
自来水使用方便，但是成本较高；地下水资源丰富，但是存在着开采条件限制；水库水源则使用便利，但是建设成本高。
2.水泵水泵主要承担将水源中的水抽送到输水管中的作用。
选择水泵的关键是要根据实际需求来选择合适的泵型。
常见的泵型有离心式泵和潜水泵等。
离心式泵体积小，但是容易发生堵塞和损坏；潜水泵适用于深井水源，但是需要进行定期维护。
3.输水管输水管是果园灌溉系统的核心组成部分，其主要作用是将水从水泵输送到喷灌系统中的各个部位。
根据实际需求和地形条件选择合适的输水管材料、直径和长度很关键。
常见的输水管材料有塑料、铸铁和钢管等。
不同的材料有不同的优缺点，需要根据实际情况进行选择。
4.喷灌系统喷灌系统是果园灌溉系统的核心部分之一，其主要作用是将输送过来的水分配到各个果树和耕地区域。
一般采用的喷灌系统有微喷灌、滴灌和喷雾灌等。
不同的喷灌系统有不同的水分利用效率和适用范围。
5.控制系统控制系统主要承担着自动控制和监测灌溉的功能。
其主要有三种类型：手动控制、定时控制和自动控制。
目前，大部分果园都采用了自动控制系统，其具有自动传感、调节和反馈等功能。
三、优化设计1.合理选择水源和水泵根据具体情况，选择价格合适、资源丰富且水质保证的水源，以保证供水稳定。
同时，在选取水泵的时候，需要考虑其扬程和流量等特点，以保证水泵电机功率合适、效率高，从而提高能源利用效率。
《自动浇水装置》教学设计《自动浇水装置》教学设计《自动浇水装置》教学设计教学过程：一、导入新课师：同学们，为了让我们周围的环境变得更好，我们学校附近正在搞绿化，老师发现了一个很有趣的现象，工人叔叔给每一棵新栽种的树木都打上了营养液，于是，老师就随手拍了下来，跟同学们分享，同学们请看（出示图片），同学们看一下，这像不像我们生病的时候，护士阿姨给我们打点滴呢？生：像师：同学们请看（出示打点滴图片）那大家大家有没有留意过这个输液装置呢？二、新授生：有师：那让我们一起来认识一下它吧。
（出示输液器各部位图片）师：同学们，那这个叫？生：吊瓶师：你知道它有什么作用吗？生：存放药液师：吊瓶有大有小，根据药量的多少决定药瓶的大小。
师：那这个叫什么？生：进气管师：进气管的作用是什么？同学们猜想一下。
生：进气管的作用是将空气进入瓶中，这样水才能流动。
师：你真是个聪明的孩子，对呀，有了空气进入瓶子里，水才会流动。
师：那这个呢？生：输液管师：输液管的作用呢？生：输液管顺着水流到人的血管里，起到传输药液的作用。
师:那这个蓝色的是什么呢？生：调节器师：那么调节器的作用是？生：调节器的作用是调节水流的速度。
师：有了调节器的控制，水滴的速度我们就能很好的掌控了呢。
师：除了调节器可以控制水流的速度外，同学们猜想一下还有什么可以控制水流的速度？生：吊瓶的高低。
师：那吊瓶越高，水流的速度就越？生：快！师：如果吊瓶放的越低，那水流速度就越？生:慢师：那就让我们一起来看看是不是这个样子的。
（师展示）师：看来呀，输液器确实能控制水的流动。
师：说到这里，老师想到到，在疫情期间，被隔离在家，老师在学校养的几盆绿萝由于很久没浇水，都奄奄一息了呢，你们能想个办法来救救我的绿萝吗？生：能师：谁来说一说？生：输液器可以改变水滴落的速度，我们可以将输液器改造成自动浇水装置。
师：你真是个爱思考的孩子，那就让我们根据老师刚才的讲解以及课页纸上的内容，设计一个自动浇水装置的方案吧。
湖南工业职业技术学院Hunan Industry Polytechnic题目基于PLC的自动浇灌系统设计系名称电气工程系专业及班级机电S2012-1班学生姓名学号44指导教师摘要随着数字化的快速发展，越来越多的数字化和信息化手段应用到了各个领域之中。
传统的浇灌方式灌水量多、耗水量大，不能适时适量的浇灌，造成了水资源的极大浪费，与我国建设节约型社会的发展战略极不协调。
传统浇灌设备大多采用继电器控制，调试与维护苦难，灵敏度不够高，不能实现根据外界环境变化控制浇灌。
可编程控制器（PLC）具有提高可靠性、增加灵活性和适用于各种环境条件下运行等优点，并且在系统硬件组成不变的情况下，可以通过更改软件设置来适用多种运行方式的需要、是传统继电器控制的理想替代品。
本课题以PLC为核心，外围由温度、湿度传感器及必要输入输出设备电路、水泵等组成。
通过相应的传感器获取外界环境参数，经过一定的逻辑运算后控制水泵的启动或者停止来进行自动的浇灌。
为防止水泵过于频繁的启停，应在控制逻辑决策时加入一定的简单控制策略。
本系统能够在自动模式与手动模式之间进行自由切换。
该系统能够提高灌溉效率，达到节能节水的目的，同时，能减轻浇灌人员的劳动负担，将科学的浇灌经验固化在控制器中，降低了对种植经验的要求，有利于提高生产效率。
关键词：PLC，温度、湿度传感器，水泵。
目录第1章绪论 (5)1.1 课题背景及目的 (5)1.2 课题研究现状 (5)1.2.1 国外研究现状 (5)1.2.2 国内发展现状 (6)1.3 目的和意义 (6)1.3.1 研究目的 (6)1.3.2 研究意义 (7)第2章系统器件选择设计 (8)2.1 PLC的选型 (8)2.1.1PLC机型的选择 (8)2.1.2PLC容量的选择 (8)2.2电动机启动方式 (9)2.2.1电动机启动方式的选择 (9)2.1.2电动机电气控制电路 (10)2.2.3电动机的PLC控制程序编写 (10)2.3温度、湿度传感器的选型 (11)2.3.1温度传感器的选择 (11)2.3.2湿度传感器的选择 (13)2.4模块的选择 (15)2.4.1模块的认识 (15)2.4.2 EM235配置 (17)2.5系统所需电源的选择 (18)第3章系统的软件设计 (19)3.1常用PLC程序的设计方法 (19)3.2温度监控程序的设计 (19)3.3湿度监控程序设计 (22)结论 (26)参考文献 (27)基于PLC的自动浇灌系统设计第1章绪论1.1 课题背景及目的我国水资源短缺，利用率低，水浪费严重，供需矛盾突出。
基于PLC控制的大棚自动灌溉系统设计摘要：本文基于PLC控制的大棚自动灌溉系统设计，实现了对水源与设备的智能控制和自动化管理。
该系统采用先进的PLC编程和传感器监测技术，实现了对大棚内环境和作物水分状态的实时监控和反馈，并在此基础上进行灌溉控制。
通过系统实验与观测数据分析，验证了PLC控制系统的可靠性和有效性，为现代农业生产的自动化和科技化管理提供了一种有效的技术手段。
关键词：PLC；大棚自动灌溉系统；智能控制；自动化管理1、绪论随着农业生产技术的不断进步和新技术的广泛应用，农业生产管理的自动化和智能化已成为当前农业发展的趋势。
传统农业生产管理方式存在人工操作不便、效率低下、设备使用寿命短等问题，难以满足农业生产的高效、高质量和高收益的要求。
因此，开发一种新的农业生产管理方法，集成先进的信息技术、传感器技术和控制技术，实现自动化、智能化的农业生产管理，已成为当前农业领域的重要研究课题。
而大棚自动灌溉系统作为一种典型的农业生产自动化技术，具有广泛的应用前景和重要的研究价值。
大棚自动灌溉系统作为一种利用现代控制技术和传感器技术实现对水源和设备的智能控制和自动化管理的系统，具有水资源利用高效、作物质量优良、成本降低等优点，因此广受农民的欢迎和重视。
本文针对大棚自动灌溉系统的技术应用和研究，基于PLC控制技术，设计了一种自动灌溉系统，并进行了系统实验与数据分析，验证了该系统的可靠性和有效性，为农业生产的自动化和科技化管理提供了一种有效的技术手段。
2、系统设计2.1 系统结构大棚自动灌溉系统主要由水源系统、控制系统、灌溉装置和作物生长环境监测系统组成。
其中，水源系统通过水池引入自来水或地下水进行蓄水、过滤等处理，以保证灌溉水质的干净卫生。
控制系统则采用PLC编程技术和传感器监测技术，对大棚内环境和作物水分状态进行实时监控和反馈，并在此基础上进行灌溉控制。
灌溉装置则采用喷雾灌溉、滴灌等方式进行水分供应，以满足作物水分需求。
智能灌溉农田灌溉控制系统系统简介智能灌溉一种现代高效节水的灌溉方式，智能灌溉自动化控制系统是集自动控制技术和专家系统技术，传感器技术、通讯技术、计算机技术等于一体的灌溉管理系统。
随着农业及园林业的发展，水资源的不断升值，传统灌溉方式正在被现代智能型微机控制灌溉系统所取代并得以推广，是有效解决灌溉节水问题的必要措施之一。
金斗云自主研发的智能灌溉系统是集传感器技术、自动控制技术、计算机技术、无线通信技术等多种高新技术于一体的智能灌溉控制系统，该系统的应用使我国的农业由传统的劳动密集型向技术密集型转变奠定了重要的基础。
系统既可以根据植物和土壤种类，光照数量来优化用水量，也可以在雨後监控土壤的湿度。
据研究统计显示，金斗云智能灌溉系统和传统灌溉系统的成本差不多，却可实现节水16%到30%。
智能灌溉系统-软件设计软件是控制系统的灵魂，需要与硬件配合，将实时数据与专家系统的设定值进行比较判断，来控制电磁阀的开启和延续时间的长短，实现智能控制。
中央控制室的计算机系统使用了大型关系数据库，能对各种数据进行分类存储和自动备份，并能根据定制条件进行查询。
本系统能够实现全自动、无人值守的数据处理，并预留WEB接口，远程用户可以通过浏览器查询有关的灌溉信息。
本系统采用了图形用户界面，用户操作简单方便。
实时或定时采集的田间土壤水分、土壤温度、空气温湿度等数据，均可以实时地以图形或者表格方式在中央控制计算机上显示。
用户可以通过图形界面设定每个地块的灌溉策略，实现定时、定量的无人值守的自动灌溉。
智能灌溉系统-系统组成智能灌溉系统-优点与传统灌溉方式相比，金斗云智能灌溉控制系统有如下优点：1．微机控制喷灌和滴灌，大大节省日趋宝贵的水资源，具有巨大的社会效益和经济效益。
2．根据植物对土壤水份的需求特点设定不同的灌溉方式，使植物按最佳生长周期生长， 达到增产增收的目的。
3．自动灌溉，大大节省人力资源，提高劳动生产率。
智能灌溉系统-功能为了最大限度地节约喷灌用水和实现智能控制，灌溉系统具备以下功能：1．数据采集功能：可接收土壤湿度传感器采集的模拟量。
自动化专业电子课程设计报告题目：自动灌溉装置的设计指导教师：贾群评阅成绩等次：电气信息工程系2010-2011 第二学期目录1.设计的任务与要求 (2)2.总体设计和系统框图 (2)3.设计方案 (3)3.1 各单元模块功能介绍 (3)3.1.1 最小系统 (3)3.1.2 传感器电路 (4)3.1.3 电磁阀驱动电路 (5)3.1.4 显示电路 (6)3.1.5 报警电路 (6)4.系统仿真和调试 (7)4.1 PROTEUS简介 (7)4.2 系统仿真 (7)4.3 程序清单 (8)4.3.1 温湿度传感器程序 (8)4.3.2 LCD显示程序 (14)5.设计结果分析 (16)5.2 元器件清单 (16)6.设计总结和体会 (16)6.1 设计分工和总结 (16)6.2 总体总结 (17)7.参考文献 (18)1、设计的任务与要求1主要研究单片机控制灌溉系统，分别对土壤湿度与灌溉控制技术及系统设备的软、硬件进行了研究。
2 根据自动灌溉系统装置特点，进行控制系统的整体研究和设计以及设备的选择（湿度传感器，单片机，A/D转换的选型设计，电磁阀），对输出信号进行处理，最后要进行必要的仿真。
2、总体设计和系统框图通过土壤湿度传感器测出土壤的湿度，用A/D转换器将模拟信号转换成数字信号，数字信号一系列处理后传送到AT89C51单片机中，当信号达到要灌溉的标准后，给单片机输出一个开关量来控制电磁阀，电磁阀控制喷水装置。
图1 单片机控制系统原理框图本系统选用AT89C51单片机，AT89C51单片机是51系列单片机的一个成员，是8051单片机的简化版。
内部自带2K字节可编程FLASH存储器的低电压、高性能COMS八位微处理器，与Intel MCS-51系列单片机的指令和输出管脚相兼容。
由于将多功能八位CPU和闪速存储器结合在单个芯片中，因此，AT89C2051构成的单片机系统是具有结构最简单、造价最低廉、效率最高的微控制系统，省去了外部的RAM、ROM和接口器件，减少了硬件开销，节省了成本，提高了系统的性价比。
图2 单片机引脚图图3 单片机实物图3、设计方案系统用单片机控制温湿度传感器，当湿度达到一定标量（自己设置的）时，单片机输出一个开关量给电磁阀，由于实验仿真 proteus软件中没有电磁阀，所以用一个报警器代替整个电磁阀驱动电路。
即当达到一定标量时，输出一个高电平1，报警器响，代表电磁阀开；否则输出一个低电平0，报警器不响，代表电磁阀关。
在本系统中，设置当湿度传感器示数小于50，即LCD显示器显示的相对湿度低于43.81%时，报警器报警。
3.1 各单元模块功能介绍1.时钟电路单片机的时钟信号用来提供单片机片内各种微操作的时间基准，时钟信号通常用两种电路形式得到:内部振荡和外部振荡。
AT89C51单片机内部有一个用于构成振荡器的高增益反向放大器，引脚XTALl和XTAL2分别是此放大电器的输入端和输出端，由于采用内部方式时，电路简单，所得的时钟信号比较稳定，实际使用中常采用这种方式，如图3所示在其外接晶体振荡器(简称晶振)或陶瓷谐振器就构成了内部振荡方式，片内高增益反向放大器与作为反馈元件的片外石英晶体或陶瓷谐振器一起可构成一个自激振荡器并产生振荡时钟脉冲。
图4中外接晶体以及电容C2和C1构成并联谐振电路。
2.复位电路为了初始化单片机内部的某些特殊功能寄存器，必须采用复位的方式，复位后可使CPU 及系统各部件处于确定的初始状态，并从初始状态开始正常工作。
单片机的复位是靠外电路来实现的，在正常运行情况下，只要RST引脚上出现两个机器周期时间以上的高电平，即可引起系统复位，但如果RST引脚上持续为高电平，单片机就处于循环复位状态。
复位后系统将输入/输出(1/0)端口寄存器置为FFH，堆栈指针SP置为07H, SBUF内置为不定值，定的。
复位操作有两种情况，即上电复位和手动(开关)复位。
本系统采用上电复位方式。
图5中R5和C4组成上电复位电路。
图4 时钟电路图5 复位电路3.1.2 传感器电路本系统选用SHT11温湿度传感器，SHT11的湿度检测运用电容式结构，并采用具有不同保护的“微型结构”检测电极系统与聚合物覆盖层来组成传感器芯片的电容，除保持电容式湿敏器件的原有特性外，还可抵御来自外界的影响。
由于它将温度传感器与湿度传感器结合在一起而构成了一个单一的个体，因而测量精度较高且可精确得出露点，同时不会产生由于温度与湿度传感器之间随温度梯度变化引起的误差。
CMOSensTM技术不仅将温湿度传感器结合在一起，而且还将信号放大器、模／数转换器、校准数据存储器、标准IC2总线等电路全部集成在一个芯片内。
SHT11传感器的内部结构框图如图6所示。
SHT11的每一个传感器都是在极为精确的湿度室中校准的。
SHT11传感器的校准系数预先存在OTP内存中。
经校准的相对湿度和温度传感器与一个14位的A/D转换器相连，可将转换后的数字温湿度值送给二线IC2总线器件，从而将数字信号转换为符合IC2总线协议的串行数字信号。
图6 SHT11传感器的内部结构框图图7 SHT11温湿度传感器电路图图8 SHT11实物图本系统采用单片机控制电磁阀来控制灌溉喷头的开关。
一般情况单片机电压为5V而电磁阀所需电压超过单片机电压，为了保护电路和单片机，采用三极管或继电器等来组成电磁阀驱动电路。
图9为一种电磁阀的驱动电路。
单片机控制电磁阀原理：传感器所测数值达到一定的标准后输出一开关量来控制电磁阀，（输出高电平1，电磁阀开，输出低电平0，电磁阀关）电磁阀可控制灌溉用的喷水器。
图9 电磁阀驱动电路为了增加湿度的直观性，我们在系统中增加了LCD显示屏。
本系统中选用LCD1601显示屏，液晶显示模块是一个慢显示器件，所以在执行每条指令之前一定要确认模块的忙标志为低电平，表示不忙，否则此指令失效。
要显示字符时要先输入显示字符地址，也就是告诉模块在哪里显示字符，图10是1601的内部显示地址。
图10 LCD1601内部显示地址图11 LCD1601引脚本系统在 proteus 中仿真时，由于无法找到电磁阀，所以用一个报警器装置代替它，用于实现整个系统仿真结果的直观性。
图12为报警电路图。
图12 报警电路4、系统仿真和调试4.1 PROTEUS简介PROTEUS软件事英国Labcenteer electronics公司出版的EDA工具软件它不仅具有其他EDA工具软件的仿真功能还能仿真单片机及其外围器件。
它是目前最好的仿真单片机外围器件工具。
PROTEUS软件提供了比较丰富的测试信号用于电路测试且具有图形显示功能，是一款功能强大途广泛的仿真软件。
4.2系统仿真基于proteus仿真结果如下图：图13 系统仿真图说明：温湿度传感器SHT11显示为50，LCD显示器显示为43.81%，我们设定当%RH<=43.81%时，LS1发出响声。
4.3程序清单#include<reg52.h>#include<1602.h>#include<intrins.h>#define uchar unsigned char#define uint unsigned int#define ulong unsigned longsbit Sck=P2^4;sbit Data=P2^5;uchar RH_H,RH_L; //接收的湿度的高位数据和低位数据uint i,j,a;ulong ii;void Sck_hl(uint hl); //Sck高低void Start(); //启动void Com(uchar com); //写测试命令void read(); //读数据void change(); //数值转换使RH_H,RH_L转换为(0-100)%相对湿度+显示long ten_N(int n); //计算10的N次方//==============================主函数============================void main(){init();write_com(0x80+0x03); //放第一行字符的位置write_data("ShiDuBaoJin!*");write_com(0x80+0x42); //放第二行字符的位置write_data("%RH*");while(1){Sck_hl(10); //复位Start(); //启动Com(0x05); //测湿度命令Sck=1;while(Data); //ack为低成功，继续Sck=0; //一直都为低Data=1;while(Data); //等待300毫秒read();write_com(0x80+0x47); //放第二行字符的位置change(); //数值转换+显示}//============================子函数================================ void Sck_hl(uint hl) //n次SCK脉冲{for(i=hl;i>0;i--){Sck=0;Sck=1;}}void Start() //SHT11启动{Sck=1;Data=0;Sck=0;Sck=1;Data=1;Sck=0;}void Com(uchar com) //测量湿度{uchar bei=0x80;Data=1;Sck=0; //下面可以开始for(i=8;i>0;i--){if(com&bei){Data=1;Sck=1;}else{Data=0;Sck=1;Sck=0;}bei=bei/2;}}void read() //读数据{uchar temp;RH_H=0;RH_L=0;for(i=0;i<4;i++) //4个脉冲没数据{Sck=1;Sck=0;}for(i=4;i>0;i--) //接收RH高4位数据{Sck=1;temp=0x01;if(Data==1){temp=(temp<<(i-1)); //右移动RH_H=RH_H+temp;}Sck=0;Data=0; //拉低Sck=1;Sck=0;Data=1; //释放for(i=8;i>0;i--) //接收RH低4位数据{Sck=1;temp=0x01;if(Data==1){temp=(temp<<(i-1)); //右移动RH_L=RH_L+temp;}Sck=0;}P1=RH_H;P3=RH_L;Data=0; //拉低Sck=1;Sck=0;Data=1; //释放(不做CRC校验，就此结束)}void change() //数值转换{ulong ii;char m;ii=((((RH_H*256+RH_L)-221)*318878)/100000); //二进制数值转换十进制数值if(ii>5000){ii=ii+((10000-ii)*620/5000);else if(ii<4385){baojin=0;delay(5);baojin=1;}else{ii=ii+ii*620/5000;}for(m=4;m>=0;m--){if(m==1){write_data(".*");}LCD_RS=1;P0=(int)(ii/ten_N(m))+0x30;if(m==4&P0==0x30){P0=0x20;}if(m==4&P0==0x31){write_data("100.00*");break;}if(m==3&P0==0x30){P0=0x20;delay(5);LCD_EN=1;delay(5);LCD_EN=0;ii=ii-((int)(ii/ten_N(m)))*ten_N(m);}write_data("%*");}long ten_N(int n){long nn=1;for(;n>0;n--){nn=10*nn;}return(nn);}4.3.2 LCD显示程序#define uchar unsigned char#define uint unsigned intsbit LCD_RS=P2^0;sbit LCD_EN=P2^2;void init(); //初始化LCD void write_com(uchar com); //写LCD命令void write_data(uchar *date); //写LCD数据void delay(uint z); //约1ms void init(){LCD_EN=0;write_com(0x38);write_com(0x0c);write_com(0x06);write_com(0x01);}void write_com(uchar com){LCD_RS=0;P0=com;delay(1);LCD_EN=1;delay(1);LCD_EN=0;}void write_data(uchar *date){uchar n;for(n=0;n<0x40;n++){if(date[n]=='*')break; //检测，如果字符输入"*",就终止LCD_RS=1;P0=date[n];delay(5);LCD_EN=1;delay(5);LCD_EN=0;delay(30); //输入每个字符延时时间}}void delay(uint z){uint x,y;for(x=z;x>0;x--)for(y=110;y>0;y--);}5、设计结果分析5.1系统实现功能本系统由AT89C51单片机控制，采用SHT11温湿度传感器对农作物土壤湿度进行测量，经过数据处理后，来控制电磁阀的开关进行灌溉。
