《自动浇灌控制系统》选题报告
智能节水灌溉控制系统的设计【开题报告】
毕业设计（论文）开题报告题目：智能节水灌溉控制系统的设计专业：电子信息工程1选题的背景、意义随着社会的进步和生产的需要，利用无线通信进行温度数据采集的方式已经渗透到社会生活生产的每一个角落，温度测量的准确度在影响生产效益的同时也在逐步得到社会的重视。
在工业现场，由于生产环境恶劣，工作人员不能长时间停留在现场观察设备是否运行正常，就需要采集数据并传输数据到一个环境相对好的操控室内，工作人员可以在这里将控制指令传输给现场执行模块进行各种操作。
这样就会产生数据传输问题，由于厂房大、需要传输数据多，使用传统的有线数据传输方式就需要铺设很多很长的通讯线，浪费资源，占用空间，可操作性差，出现错误换线困难。
而且，当数据采集点处于运动状态、所处的环境不允许或无法铺设电缆时，数据甚至无法传输，此时便需要利用无线传输的方式进行数据采集。
在农业生产上，不论是温室大棚的温度监测，还是粮仓的管理，传统上都是采取分区取样的人工方法，工作量大，可靠性差。
而且大棚和粮仓占地面积大，检测目标分散，测点较多，传统的方法已经不能满足当前农业发展的需要。
当前的科技水平下，无线通信技术的发展使得温度采集测量精确，简便易行。
在日常生活中，随着人们生活水平的提高，居住条件也逐渐变得智能化。
如今很多家庭都会安装室内温度采集控制系统，其原理就是利用无线通信技术采集室内温度数据，并根据室内温度情况进行遥控通风等操作，自动调节室内温度湿度，可以更好地改善人们的居住环境。
以上只是简单列举几个现实的例子，在现实生活中，这种温度采集系统已经被成功应用于工农业、环境监测、军事国防、机器人控制等许多重要领域，而且类似于这种温度采集系统的无线通信网络已经被广泛的应用到民用和军事领域。
因此，对于如何利用无线通信技术进行数据采集，尤其是如何提高无线数据采集的精度等课题的研究就变得非常的有意义。
2相关研究的最新成果及动态无线温度采集系统实际上是一个传感器网络，即将多个传感器通过近距离通信和数据交换技术组成的网络，是近年来迅速发展的新技术，它融传感器与通信技术于一体，具有很大的发展前景。
现代化农业设施节水灌溉控制系统的设计 开题报告
毕业设计（论文）开题报告题目现代化农业设施节水灌溉控制系统的设计附页：现代化农业设施节水灌溉控制系统设计可行性方案分析1 研究背景我国传统的灌溉方法是采用大水漫灌，它是一种是作物分布区域的土壤含水量达到饱和，然后逐步下渗补给下层土壤，确保作物根系对水分的需求，通常称为灌溉土壤。
其水分利用率仅20%~30%，使植物根系处于其理想的水、气组合条件的时间仅有40%~50%。
灌溉是为了植物生长，节水灌溉是为了提高作物产量和水分利用率，克服灌溉土壤的不足之处。
所以，在20世纪90年代，国际上提出了灌溉植物的新概念，其主要内涵：一是把灌溉的水分尽可能地被植物利用，二是通过灌溉确保植物根系尽可能的处于最适宜的土壤湿度范围内，三是借助灌溉手段，调节土壤水、肥、气、热等四大要素，使其达到优化组合，并使土壤肥力达到极大值。
灌溉植物的方法是以多次少量的灌溉，能够确保植物根系周围95%以上的时间处于最理想的环境中，水分利用率可达70%~80%。
灌溉植物概念的提出，改变了我们传统的灌溉思想，是节水灌溉技术发展的重要理论基础，也是我国南方水资源较为优越的地区同样必须实行节水灌溉的理论依据。
提高水资源利用率，实现精细灌溉、适时灌溉，发展高效农业，其中重中之重是应用遥感、遥测监测土壤墒情和作物生长等新技术，对灌区灌溉用水进行监测预报，实现水管理的自动遥控，对灌区实行动态管理，实施节水灌溉智能化管理。
我国农业节水灌溉自动化研究正处于起步阶段，目前主要依靠人工测量和控制，局限于节水灌溉单项技术的推广和应用，技术集成和自动化水平较低，不利于用水的精细管理和合理化灌溉，尤其是福建省在这方面的研究还是空白。
由于各地的实际情况（气象、土壤、作物）有差别，不能采取同一套决策软件对水资源进行优化调度和实时灌溉，有必要根据当地的实际情况进行研发。
随着计算机技术、通信技术和自动控制技术的迅速发展，以及各种智能仪表的大量涌现，各种农业生产过程的自动化水平得到了很大的提高。
自动灌溉系统实验报告
自动盆栽灌溉系统实验报告一．设计背景目前，盆栽植物作为一种绿色、天然、健康的植物，就成了人们追求高品质生活的首选，但随着社会的高速发展和生活节奏的加快，人们的生活越来越忙碌，因加班、出差、早起及各种各样繁杂的事情经常会将“照顾”盆栽植物的事忘在脑后.该款装置将花土水分监测和浇灌实现自动化，提高了植物的科学浇灌的同时也减轻了人们的“负担”。
克服了传统的人工给盆栽植物浇水带来的局限性［1-2］。
装置不同于普通浇灌装置，根据不同植物对水分要求和灌溉时间的要求进行设定，可以在长时间“无人”情况下自动检测花土湿度，并根据花卉对湿度要求进行自动滴灌.盆栽植物土壤水分监测及自动浇灌系统基于单片机控制,再配合土壤湿度检测电路探测盆栽植物所在的土壤环境,由于传统的人工浇水具有不定时性和不均匀性，所以我们采用滴灌技术。
本系统采用独立的节能电源设计，避免停电的问题。
具有节水、节电、省时、环保等特点。
二．实验原理本模块为自动浇花装置，可以实现根据土壤的湿度状况自动驱动水泵浇水，当湿度满足需求时自动停止.模块工作原理为利用水的导电性，使用传感器探头（叉子板)检测两个探头的水分是否满足导电性，若不满足(土壤干燥)则驱动继电器动作，使水泵工作;若满足则使继电器回归原位，使水泵停止工作.三．实验仪器1。
土壤湿度传感器由于土壤中含有矿物质离子，这些矿物质离子都溶解在土壤中的水中。
如果将两个电极插入土壤中，电极之间就可以通过这些离子导电。
通过测量两电极之间的电阻值来表征土壤湿度的大小[3—5］。
由于两级间的电阻与电压成正比，所以通过计算两级的电压来表征土壤湿度。
在测量电压之前，需将传感器得到的模拟电压信号经过A/D转换成数字信号以便单片机处理.选择YL-69 土壤湿度传感器模块.传感器得到的模拟电压通过精密半波整流电路进行整流，再经过滤波电路滤波,之后通过A/D转换送给单片机处理。
为了方便精确测量,我们选择用交流电源给土壤湿度传感器供电，因为如果使用直流电源，两电极间会发生极化现象，会影响电压的测量。
自动浇灌系统(实验报告)
设计报告2011 —2012 学年第一学期项目：自动浇灌系统的设计与实现班级：学号：姓名：授课教师：制定日期：年月日项目设计报告专业：班级：姓名：一、课题名称自动浇灌系统的设计与实现二、设计内容和要求第一章、总体设计功能要求：该课题是以51单片机P89V51RB2FN为主控芯片，利用DALAS一线式温度传感器DS18B20实现对周围温度环境的采集,单片机再根据采集的温度值来控制电磁阀的开关及持续时间等操作，从而实现在不同的温度对周围浇灌对象实施间隔性的灌溉，浇灌持续的时间与不同的温度范围有关，同时相关的状态信息要在点阵汉字液晶屏上实时的显示。
单片机实验仪组成：USB型单片机仿真实验仪是以单片机为核心的嵌入式系统，由单片机、USB接口电路及实验电路组成。
USB接口电路完成以下功能：直接从USB总线上获取5V电源为实验仪供电，无需外接电源；将来自PC的USB总线转换为串行口与单片机相连，不再使用PC上传统的RS-232物理串口，这样实验仪与PC 的连接变得非常简单，有效地解决了实验仪在学校通用计算机房与PC连接困难的问题，即使在没有串行口的笔记本计算机上也能做单片机实验。
单片机是实验仪的核心，内嵌了在线软件仿真器，可在PC上使用Keil软件对实验仪上的硬件电路及实验程序进行实时仿真调试。
实验电路包括基本的数码管、单脉冲、独立式键盘、行列式键盘、蜂鸣器电路以及I2C总线器件、单总线器件、串行A/D转换、红外线收发、字符/点阵液晶显示电路等，可完成20多个硬件实验。
具体要求：（1）汉字液晶屏上实时显示的信息有：1）第一行显示：低温：**.*℃，或常温：**.*℃，高温：**.*℃。
注：假设24℃以下为低温，25~35℃为常温，35℃以上为高温。
2）第二行显示：电磁阀状态：开，或关。
3）第三行显示：浇灌时间：**分**秒，或**时**分。
（2）浇灌时间及浇灌次数间隔要求：在低温时，电磁阀始终关，浇灌时间为0分0秒；在常温时，浇灌时间为30分钟，浇灌次数间隔为8小时；在高温时，浇灌时间为50分钟，浇灌次数间隔为4小时。
节水灌溉自动化及优化控制调节的研究的开题报告
节水灌溉自动化及优化控制调节的研究的开题报告一、选题背景随着人口的增长和城市化的发展，水资源的需求和供应之间的矛盾越来越突出。
相对而言，农业作为最大的用水领域，其节水潜力也最大，因此节水灌溉成为农业节约用水的重点。
水资源紧张的情况下，尤其需要优化节水灌溉技术，保证农业生产的同时降低水资源的浪费。
目前，传统的农业灌溉方法存在许多问题，如滴灌和喷灌存在管网压力不稳定、土壤水分传感器精度不高等问题，需求一定的人工干预和管理。
因此，节水灌溉的自动化及优化控制调节显得尤为重要，可通过自动化控制技术来提高水资源的利用效率和生产效率。
二、选题意义节水灌溉自动化及优化控制调节技术对于解决水资源短缺和提高农业生产效率具有非常重要的意义。
其主要贡献如下：1.提高灌溉系统的自动化程度，降低人力和物力的使用成本。
2.通过智能控制，能够精准控制喷灌、滴灌等水源，减少水的浪费。
3.通过优化灌溉控制策略，能够提高产量，节约用水。
三、研究内容本研究的主要内容包括以下几个方面：1.研究节水灌溉自动化控制技术，包括灌溉系统的感知模块、控制模块和执行模块设计。
2.结合土壤水分传感器、气象站等传感器信息，研究节水灌溉的智能控制策略。
3.研究节水灌溉优化调节技术，包括灌水时间、量的调控和灌溉间隔的优化控制。
四、研究方法本研究将采用实验研究法和数值模拟法相结合的方法，包括以下几个步骤：1.分析节水灌溉系统的结构特点，准备实验设备和材料。
2.开展土壤水分传感器和气象站的感知数据采集实验。
3.基于感知采集的数据，设计节水灌溉系统的自动化控制系统。
4.针对不同气象情况和土壤需水情况，拟定适合的优化调控策略。
5.利用数值模拟方法验证优化调节策略的可行性和效果。
五、研究预期成果1.实现节水灌溉自动化控制技术，提高灌溉系统的自动化程度。
2.设计出智能控制策略，实现对灌溉水源的精准控制，以减少浪费。
3.通过优化控制策略，提高产量，节约用水。
4.提交一篇学术论文，发表在相关期刊或会议上。
【植物自动浇灌装置】结题报告
②导管是软的，我们如何使它固定成螺 旋状在土壤中不歪曲？ 阿穆隆同学想出的解决方案是：将铁丝 绕成螺旋状，再将导管绑在上面，起到 了固定的作用。 ……
No.8没有解决的问题
当然，还有没有解决的问题，比如，我们原来想将输液袋固定在一根 插在土壤中的棍子上的，但是实验了几次没有成功，原因是花是我们 移栽在花盆中的，土很松，棍子无法直立，挂的输液袋也几次倒下来。 没有成功。 我们对植物所需水量的估计不准。导致我们使用的储水袋较小，
蒋春丽
本次研究性学习每位组员都能够尽到自己的责 任，虽然进行得并没有预想的迅速顺利，但可以 看出来每位组员都想得到一个好的结果，因此大 家都能够拿出课余时间用心的做研究性学习。感 谢大家的付出，为每个组员骄傲。不论结果如何， 我们有努力就足够了。
连巍
王悦萌： 这是我第一次研究性学习动手做实物，这充分锻炼了我们的动手能力。虽然最 后经过大家的努力完成了工作，但仍然没有我们最初想象出的效果好，我们在 对实验选材上还有待提高。 刘殿威： 第一次动手和大家制作这个装置是，没有考虑到扎出的洞是否够大，是否能够 流出水，没有考虑导管内压强是否会对水流有影响。第一次实验的失败让我们 找到了突破口，改进了装置。仍存在的问题：用什么方法可以很方便的诸如谁 进入贮液带。
第四幅草图 我们突然想到我们可以将水管直通 植物的根部，可以让植物更好的吸 收到水分，不浪费。
阿穆隆
NO.4类比
从第六幅草图开始，我们受到了打点滴的启发，试图在我们的装置 中体现出给植物打点滴的感觉，通过导管把液体通入到植物根部， 通过滴斗观察液体流动的快慢，通过流量调节器调节不同的速度来 控制植物的供水量。通过第五，第六，幅草图的过渡，我们画出了 最后的方案。
我们至今还在想办法可以更好的固定输液袋，我们相信问题是有限的， 办法是无限的只要我们开动大脑，就一定可以找到好的办法来解决这 个问题。
【开题报告】花园浇水智能控制系统的单片机设计
开题报告电子信息工程花园浇水智能控制系统的单片机设计一、综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义（一）国内外研究动态1.国外研究动态：世界上智能灌溉工程实施比较好的国家有以色列、法国、美国等。
这些国家现代温室的研究起步早、发展快，对综合环境控制技术水平相对较高。
目前，他们采用先进的节水灌溉制度，由传统的充分灌溉向非充分灌溉发展，对灌区用水进行监测预报，实行动态管理，监测土壤情况和作物生长，开发了一系列功能强大的数字式灌溉控制器，并广泛应用。
目前，世界上最先进的灌溉智能化技术是在微灌技术的基础上，按照技术集成和机械化程度，增加对土壤、作物长势情况、温度等生长环境因素等的监控和检测，用精确的灌溉设施及技术实现全自动化监控，按需定位、定量精确灌溉。
以色列处于干旱缺水地带，是世界上灌溉技术最具代表性的国家。
目前，其全国农业土地基本实现了灌溉管理自动化，并且普遍推行自动控制系统，按时按量将水、肥料送入作物根部，水资源利用率十分的高。
北美、韩国、澳大利亚等地区和国家也都已经有发展成熟且形成系列的灌溉产品，其灌溉方式普遍由计算机集中控制，埋在地下的传感器可以传回有关土壤水分的信息来决定植物浇水的间隔。
其内部设施己经发展到比较完备的程度，并形成了一定的标准。
用来检测的传感器也比较齐备，像对温室的光照度、湿度、温度、营养液浓度等的检测，传感器基本上能对各个输出电路进行自动控制。
而且计算机对这些系统的控制己经不仅仅是静态的、简单的、独立的直接控制，而是建立在环境模型基础上的监督控制，以及建立在专家系统上的智能控制，这样的系统可以为管理者提供包括植物病虫害防治、种植的经济分析、温室内部管理等信息。
2.国内研究动态：我国从70年代就开始发展微灌技术。
节水灌溉自动化研究处于起步阶段，自动化程度还比较低。
在开发的产品中，比较有代表性的是中国农业化研究院联合多家企业研制的2000温室自动灌溉施肥系统。
目前，已在大连、北京等地投入应用并且有较好的效果，只是成本比较高，比较适合温室使用。
盆花的自动浇水系统的设计与实现【开题报告】
毕业设计开题报告电子信息工程盆花的自动浇水系统的设计与实现1选题的背景、目的及意义当今社会，养花已经成为了人们的一种爱好，在业余时间这成为了一种陶冶情操的好方法。
但是由于现在城市的生活节奏比较紧张，工作时间长、工作压力大，再加上时不时的要出差等原因，人们经常会忽略了种养的盆花，经常使花儿处在一种缺水的状态，当有时间去给盆花浇水时，又往往不知道该浇多少水才合适，浇水量不能够做到适度，使花儿处在一种不理想的生活环境中，让花儿不能健康生长，达不到一种好的观赏效果，或者生命力不强的花就这样枯萎或涝死了，影响的养花者的心情，同时也使养花者遭受了经济上的损失。
如今水资源已经越来越匮乏了，21世纪水资源已经变成一种宝贵的稀缺资源，虽然地球上的水总量很多，但是能被我们人类利用的淡水却非常的有限，我国的水资源也不容乐观，虽然总量位居世界第六，但人均量却只有世界人均量的四分之一，而且分布也很不均匀，因此水资源问题已不仅仅是资源问题，更是关系到国家经济、社会可持续发展和长治久安的重大战略问题。
所以我们必须节约用水。
考虑到水资源的短缺和重要性，高效的自动化控制节水灌溉技术不但能够有效的节约用水，同时也是现代化的体现，因此这次在给盆花浇水时采用的方式是目前国际上受到广泛认可和应用的微灌方法。
微灌，是按照作物的要求，通过管道系统与安装在末级管道上的灌水器，将水和作物生长所需的养分以较小的流量，均匀、准确地直接输送到作物根部附近土壤的一种灌水方法。
与传统的全面积湿润的地面灌和喷灌相比，微灌只以较小的流量湿润作物根区附近的部分土壤，因此，又称为局部灌溉技术。
做到浇水适量是一个重要的部分，这就要求我们对盆中土壤的湿度有一个大致的掌握，采用单片机模糊智能控制系统[1]是一种切实可行的方法。
系统的工作原理是利用土壤水分传感器测定土壤的含水量情况，并且把信号送到单片机，然后单片机根据其内置的模糊控制规则，把输入的信号进行模糊判决，根据判决结果作出是否进行灌溉以及灌溉多长时间。
开题报告---节能灌溉系统自动控制的开发和研究
开题报告---节能灌溉系统自动控制的开发和研究毕业设计（论文）开题报告课题名称节能灌溉系统自动控制的开发和研究分院机电学院专业：机械设计制造及其自动化班级： 09机自6姓名：赵亚威学号： 091280742指导教师：张育斌二○一二年十一月一、选题的目地、意义水资源严重缺乏和水旱灾害频繁是我国的国情。
我国农业用水量约占总用水量的80%左右,由于农业灌溉用水的利用率普遍低下,就全国范围而言,水的利用率仅为45%,而水资源利用率高的国家已达70%~80%,因而,解决农业灌溉用水的问题,对于缓解水资源的紧缺是非常重要的。
随着21 世纪的到来，水资源危机已经成为全球性的突出问题，越来越受到世界各地的重视和关注。
我国是世界13 个严重缺水的国家之一，人均水资源不足世界人均水平的1/4 。
在水资源面临短缺的同时，农业——我国第一用水大户，用水浪费现象却非常严重。
目前我国农业灌溉水利用率只有40％左右，不足发达国家的1/2 。
因而发展节水灌溉技术，提高灌溉水的利用率，是解决未来水资源短缺的根本出路，也是现代农业的基本要求。
中国高效用水农业的形成必须以农业灌溉技术变革为前提。
过多年的发展，国外灌溉控制器已逐步趋于成熟系列化，但价格昂贵，且大多没考虑到中国地区的特殊自然气候土地资源农业经济状况等因素，因而国外引进的大多应用并不普及。
尽管大多农民都清楚一些高科技的控制器能带来很多便利及提高产量，但由于成本价格高，一次性投入太大，导致多数人负担不起，这也一定程度上制约了控制器的普及。
对此我国应该实习一系列措施，比如加大对节能灌溉系统的开发，使其可以更贴民众，更加有效的达到节能灌溉的目的，同时采取一些简单的节水灌溉系统，使其可靠实用，这样不仅具有广阔的市场，而且有巨大的社会的经济效益。
所以节能灌溉系统自动控制的开发与研究是必不可少的，也是如今的当务之急，只有解决了这个问题，才能使我国的农业有较大的发展，同时带动经济的增长。
农业田间自动化浇灌的开题报告
农业田间自动化浇灌的开题报告农业自动化灌溉系统的建立可以进一步提高现有节水灌溉农业的管理水平。
原有的节水灌溉系统虽然在降低作物灌溉制度，提高作物产量上有明显的作用，但由于人工操作的可变性过大，致使灌溉的合理性无法得到进一步的提高。
而自动化控制灌溉是通过对土壤、作物、气象等各类因素的采集、分析后由操作系统发送相关信息指令对田间各类控制阀门进行控制，以此来实现降低人工分析决策的不合理性因素对农业灌溉的影响。
农业自动化灌溉系统系统由无线智能网关、滴灌智能控制器、无线采集器，太阳能电池板，各种传感器（土壤水分传感器、温度、湿度、风速、风向、雨量、光照、叶面湿度、树径传感器、土壤电导率传感器），控制电磁阀，视频摄像头，高清硬盘录像机等以及云服务器软件，手机APP软件组成。
农业自动化灌溉系统的功能：1、数据采集功能：可接收土壤湿度传感器采集的模拟量。
2、具有定时控制、循环控制的功能，用户可根据需要灵活选用控制方式。
3、自动转停功能：控制系统根据土壤的干湿度情况自动启动喷灌，控制电动机以所需的转速转动。
4、电动机过载保护功能：当电动机过载时，电动机立即停止转动，灌溉过程中止，并且故障指示灯闪烁报警，过载消除后自动恢复运转。
5、阴雨天自动停止：利用湿度传感器的开关量作为一个可编程控制器的输入信号，实现控制相关程序的功能。
6、省电功能：定时控制器在断电时正常计时，故采用其作为可编程控制器的电源控制。
7、急停功能：当出现紧急意外事故时，按下急停按钮，电动机立即停止运转，阀门关闭，喷头停止灌溉。
8、故障自动检测功能：当灌溉系统出现故障，如水管破裂（水压为零），传感器故障，电动机故障，变频器故障，电磁阀故障等，水泵立即停止运行，电磁阀关闭，故障报警灯闪烁并伴有警笛声响起。
自动浇花结题报告
自动浇花结题报告
本次自动浇花小组的活动圆满结束。
为了能够更具体地了解这次活动，向您介绍以下活动的细节。
取得的成果
凭借大家的共同努力，这次自动浇花活动取得了令人满意的成绩。
在实验中，我们成功的将智能感应系统直接安装在了智能喷头，在检测出植物水分不足时，可实现自动启动浇水功能，可谓是科技与自然完美结合。
更令人惊喜的是，该系统还有自主灌溉、防涝控制等功能，既省时又提高水分利用率，使植物良好生长。
经验丰富
在活动实施过程中，大家发挥自己独特的优势完成任务，厚积薄发，使本次活动蓬勃发展，取得良好的成果。
这也促进了彼此的团队合作能力，提高了技术创新与管理能力，增强了彼此的信任，达成了这次活动的预期目标，大家唇枪舌剑之间才有更多的教训和经验。
学习收获
本次自动浇花活动，让我们以高质量、高标准、高创新，增强了彼此的相互理解与信任，从中，让我们更深入的为今后的创新项目做准备。
相信这次活动，会给各成员带来许多学习收获，对今后的工作有极大的帮助。
最后，向所有参与本次活动的成员致以最诚挚的衷心感谢，并希望今后的一切顺利！。
自动灌溉系统实验报告
自动盆栽灌溉系统实验报告一．设计背景目前，盆栽植物作为一种绿色、天然、健康的植物，就成了人们追求高品质生活的首选，但随着社会的高速发展和生活节奏的加快，人们的生活越来越忙碌，因加班、出差、早起及各种各样繁杂的事情经常会将“照顾”盆栽植物的事忘在脑后。
该款装置将花土水分监测和浇灌实现自动化，提高了植物的科学浇灌的同时也减轻了人们的“负担”。
克服了传统的人工给盆栽植物浇水带来的局限性[1-2]。
装置不同于普通浇灌装置，根据不同植物对水分要求和灌溉时间的要求进行设定，可以在长时间“无人”情况下自动检测花土湿度，并根据花卉对湿度要求进行自动滴灌。
盆栽植物土壤水分监测及自动浇灌系统基于单片机控制，再配合土壤湿度检测电路探测盆栽植物所在的土壤环境，由于传统的人工浇水具有不定时性和不均匀性，所以我们采用滴灌技术。
本系统采用独立的节能电源设计，避免停电的问题。
具有节水、节电、省时、环保等特点。
二．实验原理本模块为自动浇花装置，可以实现根据土壤的湿度状况自动驱动水泵浇水，当湿度满足需求时自动停止。
模块工作原理为利用水的导电性，使用传感器探头（叉子板）检测两个探头的水分是否满足导电性，若不满足（土壤干燥）则驱动继电器动作，使水泵工作；若满足则使继电器回归原位，使水泵停止工作。
三．实验仪器1.土壤湿度传感器由于土壤中含有矿物质离子，这些矿物质离子都溶解在土壤中的水中。
如果将两个电极插入土壤中，电极之间就可以通过这些离子导电。
通过测量两电极之间的电阻值来表征土壤湿度的大小[3-5]。
由于两级间的电阻与电压成正比，所以通过计算两级的电压来表征土壤湿度。
在测量电压之前，需将传感器得到的模拟电压信号经过A/D转换成数字信号以便单片机处理。
选择YL-69 土壤湿度传感器模块。
传感器得到的模拟电压通过精密半波整流电路进行整流，再经过滤波电路滤波，之后通过A/D转换送给单片机处理。
为了方便精确测量，我们选择用交流电源给土壤湿度传感器供电，因为如果使用直流电源，两电极间会发生极化现象，会影响电压的测量。
自动喷灌系统的开题报告
自动喷灌系统的开题报告开题报告一、选题的背景和意义自动喷灌系统是一种用于农田灌溉的现代化设备，它能够根据农田的需水量和土壤湿度来自动进行灌溉，提高灌溉效率，减少人力和水资源的浪费。
随着科技的不断进步和人们对农业生产效率要求的提高，自动喷灌系统在农田灌溉中得到了广泛应用。
本课题旨在通过对自动喷灌系统的研究和开发，提高农田灌溉的效率和质量，为农业生产做出贡献。
二、研究目标和内容1.研究目标本研究的主要目标是设计和开发一种高效、智能的自动喷灌系统，能够根据农田的需水量和土壤湿度自动进行灌溉，实现农田灌溉的高效、精确和节水。
2.研究内容本研究的主要内容包括以下几个方面：(1)自动喷灌系统的设计和组成：通过对自动喷灌系统的组成部分进行研究和设计，确定系统所需的传感器、执行器和控制器等部件，并确定它们之间的工作原理和互动方式。
(2)传感器的选择和应用：根据农田的需水量和土壤湿度的测量要求，选择合适的传感器，并研究其原理和适用范围，以及与系统其他部件的协调工作。
(3)智能控制算法的研究和开发：通过对传感器获取的数据进行分析和处理，设计出一种智能控制算法，能够根据农田的需水量和土壤湿度自动控制喷灌系统的启停和灌溉时间，以实现节水和高效的灌溉。
(4)系统的原型设计和测试：在对自动喷灌系统进行设计和开发的基础上，进行原型的制作和测试，验证系统的可行性和性能。
三、研究方法和计划1.研究方法本研究主要采用实验研究和仿真分析相结合的方法来完成，具体包括以下几个步骤：(1)调研分析：通过查阅文献和实地调研，了解自动喷灌系统的现状和发展趋势，以及农田灌溉的需求和问题。
(2)系统设计和组成：根据调研结果和研究目标，设计和组成自动喷灌系统的各个部分，确定其工作原理和互动方式。
(3)传感器的选择和应用：根据农田的需水量和土壤湿度的测量要求，选择合适的传感器，并研究其原理和适用范围，以及与系统其他部件的协调工作。
(4)智能控制算法的研究和开发：通过对传感器获取的数据进行分析和处理，设计出一种智能控制算法，能够根据农田的需水量和土壤湿度自动控制喷灌系统的启停和灌溉时间。
分布式水利灌溉自动控制系统的研究与设计的开题报告
分布式水利灌溉自动控制系统的研究与设计的开题报告一、选题背景和意义水资源是人类赖以生存的重要资源之一，水利灌溉在农业生产中起着至关重要的作用。
随着水利工程技术的不断发展，水利设施的智能化和自动化建设也越来越受到重视。
传统的水利灌溉系统通常采用中央集中控制方式，存在控制范围狭窄、信息传输延迟、控制精度低、故障诊断困难等问题。
而分布式水利灌溉自动控制系统则具有控制范围广、响应速度快、控制精度高、故障诊断简单等优点。
本课题旨在研究和设计一种基于分布式水利灌溉自动控制系统的方案，实现对农田灌溉的智能化、自动化控制，提高节水效果和农业生产效益。
二、研究内容和研究方法（一）研究内容本课题的研究内容包括以下几方面：1、分析分布式水利灌溉自动控制系统的组成和工作原理。
分析系统的传感器节点、控制器节点、通信网络等组成部分，研究系统的工作原理和控制策略。
2、设计分布式水利灌溉自动控制系统的硬件平台。
采用单片机、传感器、执行器等组件设计硬件平台，完成控制节点的制作和安装。
3、设计分布式水利灌溉自动控制系统的软件平台。
采用C语言、Java等编程语言设计软件平台，实现对系统的监控、控制和管理。
4、进行系统测试和实验验证。
对研制完成的分布式水利灌溉自动控制系统进行测试和实验验证，分析系统的控制效果和性能指标。
（二）研究方法本课题的研究方法主要包括以下几种：1、文献资料法。
深入查阅有关分布式水利灌溉自动控制系统的相关书籍、论文和技术报告，了解国内外研究现状与进展。
2、理论分析法。
通过建立控制模型、仿真模拟、数值计算等方法，对分布式水利灌溉自动控制系统的控制策略和性能进行理论分析和优化设计。
3、实验验证法。
通过搭建实验平台，对研制的分布式水利灌溉自动控制系统进行实验验证，比较不同控制策略和参数设置对系统性能的影响。
三、预期成果和意义（一）预期成果1、完成一种适用于分布式水利灌溉自动控制系统的硬件和软件平台的设计和制作，并实现系统的自动控制和智能化监控。
自动浇花系统-开题报告
第三阶段：第8学期5—9周 焊接硬件电路并编写硬件电路的软件程序部分，并通过硬件对所编写程序进行调试。
第四阶段：第8学期9—10周 对所有硬件和软件进行最后的修改和调试。
四、设计预期成果
太阳能板通过DC—DC稳压模块给锂电池充电并为系统供电。通过对土壤湿度和环境温度的检测实现自动浇花.用电阻丝实现对水位的检测，当水箱没水时，把信号传递到单片机,单片机处理后使LED灯亮则需要加水。
五、任务完成的阶段内容及时间安排
第一阶段：第8学期1-2周 上交太阳能自动浇花系统的开题报告、文献综述。
3.做过的作品：自动供水器、汽车尾灯、稳压电源、数字万用表的组装和调试、功放的安装调试、旋转LED、智能电子锁等。
4。具备的能力:较强的动手能力，善于分析和解决问题，有创新和创造的思维.
5.实作所需的工具：烙铁，万用表,电脑，Proteus、protel软件等等。
6.实作所需地点及论文资料来源：科教中心实验室,数字图书万方数据库。
第五阶段：第8学期10-12周 开始撰写太阳能自动跟踪平台的说明书的初稿，并完成初稿并交给指导老师初审。
第六阶段：第8学期13—14周 提交毕业设计说明书及实做作品，开始准备参加论文答辩。
六、完成设计(论文）所具备的条件因素
1。主修理论课程：模电 数电 单片机原理与应用 电力电子 集成电路设计。
2。软件课程：Multisim2001、proteus等相关软件。
3、能够检测周围环境温度。
4、利用太阳能供电节能环保。
5、根据不同的土壤和环境，能够合理的调整浇水要求。
【精品】自动浇灌控制系统
第一章绪论1。
1研究的背景1..水对我们的生命起着重要的作用，它是生命的源泉，是人类赖以生存和发展的不可缺少的最重要的物质资源之一.人的生命一刻也离不开水，水是人生命需要最主要的物质.而对人体而言的生理功能是多方面，而体内发生的一切化学反应都是在介质水中进行，没有水，养料不能被吸收；氧气不能运到所需部位；养料和激素也不能到达它的作用部位；废物不能排除，新陈代谢将停止，人将死亡.因此，水对人的生命是最重要的物质。
在地球上，哪里有水，哪里就有生命.一切生命活动都是起源于水的。
2..在现代工业中，没有一个工业部门是不用水的。
也没有一项工业不和水直接或间接发生关系。
更多的工业是利用水来冷却设备或产品,例如钢铁厂等。
水还常常用来作为洗涤剂，如漂洗原料或产品,清洗设备或地面，每个工厂都要利用水的各种作用来维护正常生产，几乎每一个生产环节都有水的参与。
所以,水作为大自然赋予人类的宝贵财富,早就被人们关注。
但是人们经常使用“水资源”一词，却是近一二十年的事。
关于水资源的定义，有几十种之多,较普遍的说法是指“可以供人们经常取用、逐年可以恢复的水量"。
也就是通常所指的淡水资源.这样，苦咸的的海水就不算在内,连千年难化的冰川、不易取用的一部分地下水也排除在外了。
水落石出资源是人类调查了解得最清楚的资源，决不会像煤、铁、石油等资源那样有新的大发现而改变数量结构和分布.水资源的价值在于，水资源地球生命的需求、为人类服务包括水所具有的发电、航运、养殖、环境等方面的能力。
我们都知道，水在自然环境和社会环境中，都是极为重要而活跃的因素。
山清水秀,鸟语花香，风调雨顺,五谷丰登，是人类追求向往的美境，也是人类劳动创造和精心爱护的硕果.水在不停地运动,在人体里，在农田，在工厂,使世界充满生机和活力，污物被水流带走，稀释了，化解了,又被大自然净化了.当我们徜徉在大自然的怀抱的时候，其实我们所面对的全部是水给我们的力量.我们那山木禾水的生活，水给了我们很大的比例.地球有“水球”之称。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
电
子
设
计
选
题
报
告
专业：自动化
班级：B140410
姓名：葛照瑞 B14041014
李勇B14041019
李海松B14041020
一、选题背景及意义
为了节约水资源，及时灌溉并避免中午灌溉植物，设计一种应用于农业与种花业的自动灌溉装置。
我国设施农业节水灌溉已成为农业工程领域中重点关注的问题之一，由于国内外的自动灌溉系统造价高、使用复杂而难以推广，开发满足当前设施农业生产需求的灌溉控制系统具有重要意义。
本文设计了一种基于单片机的温室自动灌溉系统，实现了作物根系处土壤湿度的监测与自动控制。
该系统以CC2430单片机为核心，采用模块化设计思路，主要包含微处理器模块、数据采集模块、控制模块、电源供应模块及人机交互模块。
系统将周期采集的土壤湿度数据传送到微处理器模块，由决策算法对数据进行分析后做出是否灌溉的指令，在灌溉过程中由数据采集模块持续监测土壤湿度，并根据监测结果，反馈控制灌溉设备的启停，以此实现土壤湿度维持在预设范围。
系统采用人机交互模块实现灌溉阈值的可配置，满足不同设施作物种植的参数定制需求，同时提供实时土壤湿度查看和灌溉设备状态管理功能。
系统成本低、可维护性强，从而具有良好的推广应用前景。
水是生命的基础，植物正常的生命活动就是建立在不断地吸水、传导与运输、利用和散失的过程之上。
在我国水资源却严重不足，使我国成为世界上13个淡水资源最贫乏的国家之一。
人均占有淡水资源仅为世界人均占有量的四分之一。
水资源的匮乏给我国农业发展带来了极大的障碍和困难。
农作物生长的土壤需要保持一定的湿度，人们通常根据种植的经验对农作物进行灌溉，不能及时或不能精确地控制浇水的多少，往往造成大水漫灌，在很大程度上白白地浪费掉一大部分水资源。
如何利用有限的水资源，走“节水农业”已经成为农业生产获得最佳的效益和持续稳定发展的增长点。
二、设计研究现状和发展趋势
目前我国现代自动灌溉技术的发展主要是在引进、消化技术的基础上，从
无到有，逐步被人们认识和接受。
1985年福建省龙溪地区引进安装了当时达世界先进水平的美国整套微喷灌设备，大大促进了我国微喷灌技术和设备的发展。
到1991年，我国微灌使用面积已有2万多公顷，过去的20多年里，在设备研制和经验积累等方面都为我国微灌的进一步发展打下了一定的基础。
最近几年，由于国家的重视和实际的需要，各地大力发展节水灌溉，微灌在我国进入了快速增长阶段。
尽管设旎栽培灌溉技术近十几年来在我国得到了较快的发展，但是综合环境控制水平还很低，自动灌溉及施肥控制技术的发展目前还只限于引进吸收阶段。
目前，我国的自动灌溉系统相对于先进国家所存在的差距是:
1.还不能实现营养液自动混合控制。
营养液混合还停留在使用施肥器完成液体肥和水的混合，然后通过管网送到作物周围的阶段。
2.自动灌溉控制系统，除个别引进国外成套设备以外，国内还没有成型的产品，生产中使用的基本上还是人工操作阀门的设备。
3.灌溉停留在单个因子的调节上，不能实现与其他环境因子的综合控制。
4.不能实现灌溉专家系统。
灌溉控制主要还是依照人的经验去进行，离技术先进的国家还有差距。
总之，在现代灌溉的开发与技术方面，我国还落后于国外先进国家，根据我国现代灌溉的现状，需要解决的关键技术问题还很多，尤其是自动控制系统。
这些技术在我国还处于研究和待开发阶段，不能满足灌溉的需要。
三、课题研究的主要内容
1、系统的工作原理
系统的工作中，有太阳能电池给电池充电，电池的输出经过稳压模块，避免
电压的较大变化，电池为整个系统提供电能。
经过温度、湿度及光照检测的传感器把被测对象的温度、湿度光照转换成电压信号，转换为0-1数字信号后送入单片机中，与给定的所要控制的温度、湿度值进行比较，根据单片机 AT89S52中设置的参数，输出相应温度、湿度值对应的被控对象电机和电磁阀的值，带动动力系统作相应的运动，不断减少与单片机中设置值的差值，温度过高时，单片机控制直流电机驱动器打开窗户，进行自然散热，温度适合时关闭窗户。
当土壤湿度过低时，单片机通过继电器控制电磁阀使其打开进行浇水，浇水后湿度适中时关闭电磁阀。
光照检测电路将光照强度转换成0-1代码，输入单片机，当光照过强时关闭窗帘，光照适合时打开窗帘。
温度湿度不断地检测、控制，使之达到一个动态的平衡。
（1）针对实际需要设计了一套温度、湿度和光照检测与控制系统，保证弄作物在生长的各个时期有适宜的生长环境整个测控系统由传感器、控制器和执行机构三部分构成整个系统的硬件，结构如下图。
（2）硬件电路以AT859S52单片机为核心，系统输入由采集土壤水分传感器、光照传感器和温度传感器及传感器信号处理电路组成，输出控制由继电器执行器构成。
（3）软件用C语言为编程语言，采用模块式结构设计。
AT859S52单片机的内部结构如图所示。
AT859S52外部引脚
2、数据采集电路的设计
传感器主要用于环境参数的获取，根据检测对象分为空气环境和土壤环境，前者包括温度、湿度、二氧化碳、光照度等，后者包括土壤温度、土壤含水量、土壤ph值。
传感器原理框图如图
3、温度传感器的选择
选用集成温度传感器DS18B20合适，由于具有结构简单不需要外接电路，可以用一根I/O数据线既供电又传输数据，并且具有体积小，分辨率高，转换快等优点，被广泛用于测量和控制温度的地方。
所测温度由P2.7口输入单片机与给定温度进行比较，当温度大于给定温度时控制步进电机正转一定步数，打开窗帘；当温度低于给定温度时，控制步进电机反转，关闭窗帘。
DS18B20构成测温系统只需外接一个上拉电阻即可实现与单片机之间的通讯线路简单温度检测电路。
4、湿度传感器的选择
有V1和V2及部分外围元件组成土壤水分检测电路，石墨电极的体电阻随温度而变化，当土壤湿度较大时，其体电阻较大，V1因其基极电位高而截止，造成V2也截止，其集电极输出低电平。
当土壤水分降低到规定值时，V1因其基
极电位降低而导通，于是V2也导通，由V2集电极输出高电平，单片机控制电磁阀打开开始放水，土壤水分降低至规定值时检测电路中的V2管就输出高电平。
经反相器U6反向后输出低电平给单片机的p2.5端，控制电磁阀关闭。
通过调节RES的阻值，可以控制土壤湿度的范围在60%至80%之间。
5、光照检测电路的选择
6、本系统的光照检测电路采用LM324作比较器，光电三极管做感光元件，当有光照并且达到一定的强度的时候，光电三极管导通，LM324输出低电平，单片机接受低电平信号控制步进电机做出相应的动作。
7、光照检测电路
8、电磁阀控制电路
电磁阀控制电路主要由NPN共集-共射复合管机及继电器组成。
当单片机P2.4给出高电平，复合管导通，继电器接通，将开关吸合，电磁阀接通开始放水。
四、课题的工作方案
系统在上电初始化后将对环境温度，土壤湿度，光照强度进行细致的判断，当环境温度过高，系统将打开窗户进行散热，当环境温度过低时，系统将关闭窗户。
当土壤湿度过低时，进行灌溉加湿，当内部光照强度较弱时打开窗帘以利用阳光照射。
过高时则关闭窗帘。
通过下述主体流程控制，即可以达到有效的控制，使得室内环镜植物的生长基本处于最佳的状态。
五、研究预期结果与研究内容
制作自动浇灌控制系统的设计与开发的成品，并测试各个模块的功能是否完好，是否能实现检测温度、湿度、光照的功能。
设计自动浇灌控制系统，其中核心模块为单片机系统、温度传感器、湿度传感器、光照检测电路、电磁阀控制电路等几大模块。
1、第一步：查找国内外有关自动浇灌控制系统的设计、单片机、以及相应的传感器的中英文资料，了解国内外研究现状及意义。
2、开始独立设计系统各个模块的原理图和PCB。
3、将PCB制作成板并进行相关的连线等整体系统搭建。
4编程实现单片机与解码模块之间的联系。
5、编程实现本设计整体功能的联调。