论文总字数：18425字

摘 要

随着时代的发展和农业技术的进步，温室作物养殖越来越普及。但目前温室作物灌溉技术还比较落后，很多还是靠基本的人力灌溉或简易的设备灌溉，造成了大量水资源的浪费。所以研制一种新型的温室节水灌溉器已迫在眉睫。

本次研制的温室作物自动灌溉器主要以单片机AT89C51为控制中心，通过模块化设计方式，分别设计了湿度采集和AD转换模块，控制模块，显示模块，电机驱动模块组成。可以实现通过湿度传感器采集数据，经过AD转换后送至单片机进行处理，一方面在液晶屏中显示当前湿度，另一方面调用电机驱动模块，通过PWM调速，控制电机转速，而水泵是由电机带动，最终实现调节灌溉器出水量，达到智能节水灌溉的目的。

经过初步实验表明，该系统能准确测量土壤湿度，能在湿度过低时自动驱动电机带动水泵灌溉，在湿度过高时停止灌溉，并且能做到水泵出水量的大小与土壤湿度成反比例关系。能基本满足温室自动灌溉的需求。并且该系统成本低，响应快，可维护性高，具有很好的应用前景。

关键词：单片机；湿度传感器；PWM；电机

Development of crops based on the single-chip automatic irrigation

Abstract

With the era of progress and development and agricultural technology, greenhouse crop farming has been becoming increasingly popular.But the greenhouse crop irrigation technology is still relatively backward, many still rely on basic human irrigation or simple irrigation equipment, resulting in a lot of water waste.So to develop a new water-saving irrigation devices greenhouse imminent.

The development of automatic irrigation for greenhouse crops mainly AT89C51 microcontroller as the control center, through modular design, were designed and humidity acquisition and AD conversion module, control module, display module, motor drive module.Can be achieved by a humidity sensor data acquisition, after the AD converter to the microcontroller for processing, on the one hand shows the current humidity in the LCD screen, on the other hand calls for the motor drive module, by PWM control, motor speed control, and water pump by the motor driven, and ultimately regulate the amount of water for irrigation is to achieve intelligent water-saving irrigation purposes.

After preliminary experiments show that the system can accurately measure soil moisture, can automatically drive motor driven pumps for irrigation when the humidity is too low, stop irrigation when the humidity is too high, and can do pump out the water and soil humidity size is inversely proportional relationship. Can basically meet the greenhouse automatic irrigation needs. And the system of low cost, fast response, high maintainability, and has good prospects.

Keywords: microcontroller；humidity sensors；PWM；motor

目 录

摘 要 I

Abstract II

第一章 引 言 1

1.1 研究意义 1

1.2 研究现状 1

1.3 研究目的 2

第二章 系统硬件设计 3

2.1 总体方案设计 3

2.2 器件选型 3

2.2.1 单片机AT89C51芯片选型 3

2.2.2 土壤湿度传感器的选型 4

2.2.3 显示器的选型 4

2.3 模块设计 5

2.3.1 AD转换模块设计 5

2.3.2 显示模块设计 7

2.3.3 电机驱动模块 8

第三章 系统软件设计 10

3.1 单片机主程序 10

3.2 数据采集和转换 12

3.3 湿度显示 13

3.4 电机控制 14

3.4.1 PWM调速原理 14

3.4.2 电机驱动电路 15

第四章 仿真设计与硬件调试 17

4.1 protues仿真 18

4.1.1 系统总体原理图 18

4.1.2 系统总体仿真 19

4.2 硬件调试 22

第五章 结束语 24

致 谢 25

参考文献 26

附 录 27

第一章 引 言

1.1 研究意义

我国自古以来就是农业大国，虽然现在已经到了现代社会，但农业仍是国家的基础产业。但我国现在农业生产效率低下，为增大作物产量，提高农业生产率，温室产业对于我国这种人多耕地少的现状具有十分重大的战略意义。但我国目前温室管理水平落后，大多控制系统还是手动灌溉或是定时灌溉，这会造成极大的水资源浪费，并且会出现浇水不均，不及时或过量的情况。

目前我国水资源十分短缺，基于这种现状，节水灌溉控制系统应用越发广泛，进人90年代以后，国家对农业节水灌溉更加重视，投人相对增加。并且开始引进国外先进的技术和设备，喷灌和滴灌技术也逐渐应用于农业之中，节水农业开始在全国得到重要的发展，多地都开始建立了节水农业示范点。但我国地大物博，且各地地况复杂，农业用地大部分还是小型农业为主，没有形成大规模的农业设施，若是大规模引进国外先进设施，在当前经济条件下还是不行的。基于我国目前这种现状，开发一种国产化的，性价比高的，功能完善的节水灌溉器对于我国节水农业的发展至关重大。

剩余内容已隐藏，请支付后下载全文，论文总字数：18425字