植物自动灌溉系统设计报告

自动灌溉控制系统

摘要：我们考虑到不同花卉的需水量不同，同时在不同时期对水的要求不同，以及水分不足常延迟萌芽和发芽不整齐，影响花卉正常生长，但是水分过多也会影响花朵的品质。因此，我们需要因地制宜的进行灌溉。针对传统的人工浇灌方法浪费水资源、浪费人力物力、不能根据植物需要及时浇灌等缺点，我们进行了自动灌溉控制系统的设计，该系统可综合考虑环境温度、湿度及季节的变化，自动对植物进行浇灌，可节约用水、用电及人力成本。系统主要包括温度采集模块、湿度采集模块、季节月份信息推算、自动灌溉控制器、信息显示模块等部分。

关键字：自动控制；节约资源；最佳灌溉

Abstract：We take needs of the water of different flowers into account and same time in different years, different requirements on the water cycle is different.Meanwhile,loss of water often delay germination and germination irregular, affecting the normal growth of flowers,and too much water will also affect the quality of the flowers. Therefore, we need local conditions for irrigation. Traditional manual method for the waste of irrigation water resources, waste of manpower and resources, not according to the need for timely watering of plants and other shortcomings, we conducted an automatic irrigation control system, the system can be taken into account the ambient temperature, humidity and seasonal changes, the plant automatically for irrigation, saving water, electricity and labor costs. System includes the temperature acquisition module, humidity acquisition module, seasonal information projected in January, automatic irrigation controller, information display module and other parts.

Keyword：Automatic control,Conservation of resources,The best irrigation

目录

1. 总体设计方案 (1)

1.1. 控制器模块 (1)

1.2. 温湿度信息采集模块 (2)

1.3. 信息显示模块 (2)

1.4. 植物高度检测模块 (3)

1.5. 终端控制台设计 (4)

2. 理论计算 (4)

2.1. 植物在不同生长期的需水量 (4)

2.2. 植物在不同的温度湿度条件下的用水量 (5)

2.3. 植物在一天内适合灌溉的时间 (5)

2.4. 结果计算 (5)

3. 程序设计 (6)

3.1. 总体设计 (6)

3.2. 采集温湿度信息 (6)

3.3. 控制参数的设置 (7)

3.4. 显示程序 (8)

4. 功能简介 (8)

4.1. 控制部分 (8)

4.2. 终端控制台 (9)

5. 特色与创新 (9)

6. 适用范围 (10)

7. 性能指标 (10)

1. 总体设计方案

该系统以AT89S52单片机为控制器，包含温度采集模块、湿度采集模块、季节月份信息推算、自动灌溉控制器、信息显示模块等部分。将温度和湿度信息以及时间信息进行综合考虑控制灌溉的时间（见图1）。

在实现以上功能的基础上，我们设计了较好的人机交互平台：在需要灌溉时，出现水源中断的情况或灌溉完毕时，有语音提示；利用TFT液晶屏将采集到的信息用图表的方式呈现在用户面前，使信息反映的更直观。此外，我们设计了上位机操作软件，利用上位机进行灌溉信息的实时监测，实现人工控制和自动调节的切换，保障植物的健康成长，节约水电及人力资源。

图1

1.1. 控制器模块

采用MSC-51系列单片机。MSC-51系列单片机的发展已经有比较长的时间，应用比较广泛，各种技术都比较成熟，综合考虑MSC-51单片机的特性及价格，故选用MSC-51单片机作为整个系统的控制器，它将得到的温度、湿度、时间信息处理得到灌溉的时间、灌溉量，并控制灌溉系统工作；同时，检测灌溉系统是

否工作正常，若不正常，则控制语音进行报警（见图2）。

图2

1.2. 温湿度信息采集模块

温湿度信息的采集我们使用AM2301数字温湿度传感器，它应用专用的数字模块采集技术和温湿度传感技术，确保产品具有极高的可靠性与卓越的长期稳定性。每个AM2301传感器都在极为精确的湿度校验室中进行校准。校准系数以程序的形式储存在OTP内存中，传感器内部在检测信号的处理过程中要调用这些校准系数。单线制串行接口，使系统集成变得简易快捷。

1.3. 信息显示模块

我们设计的系统需要显示的数据较多所以我们选择用显示功能更加好的彩屏来显示，要求能显示更多的数据，增加显示信息的可读性，看起来方便，所以彩屏有这样明显的优点：微功耗，尺寸小（采用2.4寸的），超薄轻巧，显示信息量大，字迹美观，视觉舒适，而且容易控制（见图3）。