智能微喷灌控制系统设计-开题报告

河北科技师范学院本科毕业设计开题报告

智能微喷灌控制系统设计

院（系、部）名称：机电工程学院

专业名称：电气工程及其自动化学生姓名：安阳

学生学号：0413080101

指导教师：卢卫娜田树耀

2011年 12 月 28日

河北科技师范学院教务处制

一、课题来源指导教师指定课题

二、主要依据

随着科学技术的日益发展，特别是智能技术的发展，微灌溉应用范围越来越广泛。智能化的微灌系统可以实现大面积的作物田间灌溉，在很大的程度上节约人力、物力，实现作物生长大面积的管理，实时掌握作物的生长环境。开发简单、快速、实用的微灌智能设计具有重要的意义。

同时，在水资源日趋匮乏和农业日趋现代化的今天，农业的高度集约化种植方式（耕作、种植、灌溉、施肥、收获等）和“工厂化”特征越来越显著。在精准农业生产中，运用高科技和高新技术装备是当今国外发达国家发展现代农业的主要手段。在灌溉技术上对农作物生长全过程的智能化控制要求也越来越高。很多发达国家的农业灌溉系统都采用计算机控制技术，基本实现了系统智能化。微灌技术和设备在我国还处于研究和待开发阶段，系统的成套性还较差，主要部件品种少，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设备发展的主要方向。自动控制灌溉系统，基本上还是手动阀门来操作。自动控制器等方面还有待于进一步开发和应用。微机和单片机等自动控制检测系统装置，已经在某些微灌工程中应用和实验，初步显示出微灌采用自动化管理系统的优越性和先进性。

三、研究内容

研究设计基于单片机的智能微喷灌控制器，具有如下功能：1、智能微喷灌控制器具有多路控制功能，它能同时控制四组喷头实现不同的喷灌控制。每组喷头可选择为定时控制、土壤湿度控制和自动控制的一种。2、在定时喷灌模式中，用户可为每组喷头设定各自的喷灌周期和喷灌时间，启动运行后四组喷头按各自设定的时间独立控制，互不影响。3、智能微喷灌控制器还能测量土壤的湿度，并根据土壤的湿度大小自动控制喷头启动喷灌或停止喷灌。4、在自动控制模式时，用户可根据某种植物的生长特点自行输入该作物不同时间段的喷灌参数，启动喷灌后，系统按用户预先设定的程序自动完成该作物的喷灌。5、控制器要能显示各种参数和系统时间，并能通过键盘修改这些参数。

系统设计从硬件和软件两个方面进行，以AT89C52单片机为控制核心，硬件由电源模块、键盘显示器接口电路、数据采集电路及输出驱动电路等组成；软件功能模块包括:主监控程序、系统时钟程序、按键识别和处理程序、动态显示程序和A/D转换程序等。

四、研究计划及预期成果

研究计划：

2011.11.18 指导教师下达毕业设计任务书

2011.11.21 -2012.12.31 学生查阅资料并填写开题报告并做好开题准备工作

2012.1.1 -1.31 熟悉课题,查阅资料,撰写文献综述与外文翻译

2012.03.17-05.21 学生进行毕业设计工作，完成全部的毕业设计资料，指导教师签字。

2012.5.22～5.28 答辩组安排教师审核组内的毕业设计资料，材料符合规范要求的，准许参加答辩。2012.05.29-05.30 毕业设计答辩

预期成果：此次设计的任务就是通过选择合适的传感器对土壤中含水量以及空气湿度等重要物理量进行采集，通过信号调理电路将传感器输出信号转化为数字信号，交给单片机系统进行处理，通过编程实现在需要时驱动相关外设，进行自动精确定位地智能微灌。

五、特色或创新之处

以AT89C52单片机为控制核心，通过传感器对土壤信息的采集实现对土壤的自动精确的智能微灌，克服了传统灌溉对水资源浪费的问题。

六、已具备的条件和尚需解决的问题

已具备的条件：

AT89C52单片机控制系统的基本知识和硬件的大体思路。

有待解决的问题：

程序和说明书的编写。

七、指导教师意见

指导教师签名：

年月日