1. 研究目的与意义
我国作为世界第一农业大国,在农业也是积累的相当多的经验和知识,但我国大部分地区都存在 山多土地少,土质不好,土壤资源匮乏,气候条件复杂多变等劣势,这些劣势对农作物的生长极其不 利;同时我国也是用水大国,农业用水量约占总用水用水量的80%左右,由于现阶段原有的传统农业灌溉手段落后,用水效率普遍低下,水的利用率仅为45%,而水资源利用率高的国家已达到70-80%, 因此迫切需要提高水资源利用率,缓解水资源短缺的问题;况且随着社会的进步,从事农业生产的人 也日趋减少,而社会的对农产品的需求却日益增高,原有农作种植方式已经不能满足社会发展的需 要,必须对传统的农业进行技术更新和改造。
因此为解决农业灌溉用水的问题,本次设计智能温室灌溉系统,可以一定程度上节约水资源,为 我国农业的长远发展助力。
2. 课题关键问题和重难点
本次将设计一种基于单片机的智能温室灌溉系统,该系统由单片机,传感器,输入模块,液晶显示 模块和驱动模块组成。
以单片机为核心控制下,将环境信息通过传感器进行数模转换后传送到单片机 之后,将数据与输入的值进行比较,若低于,则启动驱动模块进行灌溉,否则不启动驱动模块灌溉。
同时将采集的数据显示到液晶显示模块,方便管理者工作。
3. 国内外研究现状(文献综述)
每年的3月22日是世界水日,根据联合国的发展报告,世界水资源短缺将会变得越来越严重。
人口不 断增长,预计到2050年,世界人口将达到90亿左右【1】人类对粮食的需求上升,城市化的步伐加快,都使人类对水的需求日益增加。
目前20%的世界人口面临水资源短缺问题,预计到2025年,这个数字还将增加30%。
4. 研究方案
本次设计的主控模块是以单片机作为核心,通过传感器收集的环境中温度,湿度等信息,经过转换模块输入到单片机中,显示到液晶显示模块中并将信号与设定的参考值进行比较,经过运算获得正确处理,再通过驱动模块控制阀门的开启或关闭,进行输水或停止灌溉,从而实现温室中的农田的自动化灌溉。
1单片机的选择由于应用于农业灌溉,本次决定采用STC89C52单片机,一是此单片机是51单片机中应用比较方便 的一种;二是此单片机价格优惠,应用于农业要有足够高的性价比;2传感器选择传感器需要获得土壤环境信息,需要很高的精度以及抗干扰能力,因此选择DHT11温湿度传感 器。
该产品是一款含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器,其精度湿度-5%~ 5%RH,温度-2度~ 2摄氏度度,量程湿度5~95%RH,温度-20~ 60摄氏度,且具有品质卓越,超快响应,抗干扰能力 强,性价比极高等优点。
5. 工作计划
第 1 周:接受任务书,领会课题含义,按要求查找相关资料;第 2 周:阅读相关资料,理解有关内容;第 3 周:查找并翻译相关英文资料,提出拟完成课题的方案,写出相关开题报告一份;第 4 周:熟悉温湿度传感器工作原理,掌握单片机的工作原理;第 5 周:确定方案选择相关器件;第 6 周:阅读智能灌溉实现资料,设计控制电路;第 7 周:绘制硬件原理图;第 8 周:设计软件流程图,用c语言编写代码;第 9 周:完成硬件焊接任务,完成总体的调试;第 10 周:进行系统的整体调试,整理资料,撰写毕业论文;第 11 周:提交论文,接收验收成果,接受答辩资格审查;第 12 周:评阅教师评阅论文,准备参加答辩;第 13周:检查文档,毕设结束;
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