王鶴

摘要：在我國水資源日益短缺的情況下，提高農(nóng)業(yè)灌溉的效率，減少水資源浪費(fèi)的意義更加重大?；诖?，文章就簡要談?wù)剢纹瑱C(jī)控制的節(jié)水灌溉系統(tǒng)的組成部分，并介紹單片機(jī)控制的節(jié)水灌溉系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計(jì)。

關(guān)鍵詞：單片機(jī)控制 節(jié)水灌溉系統(tǒng) 電路設(shè)計(jì)

中圖分類號：TP399 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-9416（2014）07-0007-01

由于我國農(nóng)業(yè)科技不發(fā)達(dá)，我國農(nóng)業(yè)一直處于自動化水平較低的階段，農(nóng)業(yè)灌溉多以傳統(tǒng)粗放型灌溉為主，這種灌溉方式不僅效率地下，而且水資源浪費(fèi)嚴(yán)重。然而我國是一個(gè)淡水資源少且灌溉面積大的國家，我國農(nóng)業(yè)灌溉面臨巨大的水資源短缺問題。不僅如此，我國工業(yè)和生活用水量日益增加，進(jìn)一步加劇水資源短缺形式。因此，研究有效的節(jié)水灌溉方式，提高農(nóng)業(yè)灌溉效率，節(jié)省水資源是我國可持續(xù)發(fā)展的重要任務(wù)之一。本文就單片機(jī)控制的節(jié)水灌溉系統(tǒng)進(jìn)行簡要的探討。

1 節(jié)水灌溉系統(tǒng)組成

單片機(jī)（Single-Chip-Micro-Computer，單片微型計(jì)算機(jī)）控制的節(jié)水灌溉系統(tǒng)中，單片機(jī)是整個(gè)灌溉系統(tǒng)的基礎(chǔ)和核心，單片機(jī)實(shí)時(shí)監(jiān)視和控制灌溉系統(tǒng)其它設(shè)備或設(shè)施，并檢查和綜合處理其它設(shè)備或設(shè)施搜集的重要信息。灌溉系統(tǒng)首先對農(nóng)作物種植的土壤進(jìn)行檢測，并將收集和檢測的結(jié)果轉(zhuǎn)化為信息，單片機(jī)根據(jù)收集和檢測結(jié)果的信息來控制相關(guān)設(shè)備[1]。例如結(jié)果信息顯示土壤濕度適合農(nóng)作物生長，單片機(jī)控制系統(tǒng)則通過計(jì)算機(jī)操作自動關(guān)閉灌溉程序。如果結(jié)果信息限制土壤濕度低于農(nóng)作物生長閾值，單片機(jī)系統(tǒng)則通過計(jì)算機(jī)操作打開電磁閥，實(shí)現(xiàn)對農(nóng)作物的灌溉。單片機(jī)由CPU、只讀存儲器、定時(shí)器、計(jì)算器等部分構(gòu)成的、具有多功能的集成芯片，它是整個(gè)系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)。

從單片機(jī)從節(jié)水灌溉系統(tǒng)運(yùn)行全過程和運(yùn)行原理來看，基于單片機(jī)控制的節(jié)水灌溉系統(tǒng)的核心除了單片機(jī)外，搜集和檢測土壤濕度的傳感器也是灌溉系統(tǒng)的重要組成部分，傳感器的質(zhì)量直接影響灌溉系統(tǒng)的性能。而在傳感器中，數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片是其重要的組成部分。數(shù)模轉(zhuǎn)換的芯片的主要功能是在實(shí)現(xiàn)模擬型號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號的基礎(chǔ)上保證兩個(gè)信號的大小成正比關(guān)系。此外，傳感系統(tǒng)也要以數(shù)模轉(zhuǎn)換電路作為核心。

2 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)

2.1 時(shí)鐘電路設(shè)計(jì)

單片機(jī)不會自行進(jìn)行各種微操作，它需要根據(jù)時(shí)鐘發(fā)出的信號作為基準(zhǔn)。在正常情況下，時(shí)鐘發(fā)出信號的機(jī)制為內(nèi)部震蕩和外部震蕩，時(shí)鐘電路的運(yùn)行原理就是依靠高增益反相放大的方式構(gòu)造一個(gè)振蕩器，將晶體振蕩器或者陶瓷諧振蕩器和放大器的輸入端和輸出端相連，并產(chǎn)生振蕩時(shí)鐘脈沖[2]。時(shí)鐘電路設(shè)計(jì)詳見圖1。

2.2 復(fù)位電路設(shè)計(jì)

要實(shí)現(xiàn)單片機(jī)內(nèi)部的功能寄存器初始化，必須采用復(fù)位電路設(shè)計(jì)的方式。另外，采用復(fù)位電路設(shè)計(jì)的方式還能將單片機(jī)的CPU和其它相關(guān)設(shè)備變成初始狀態(tài)。雖然外來電路也可以讓單片機(jī)復(fù)位，但是外來電路只是必要條件，不能保證一定實(shí)現(xiàn)單片機(jī)復(fù)位。外來電路需要將RST引腳上的高電平持續(xù)兩個(gè)機(jī)器周期，就能實(shí)現(xiàn)中央處理器和其它設(shè)備的復(fù)位[3]。此外，復(fù)位操作有兩種模式：上電路復(fù)位和開關(guān)復(fù)位，單片機(jī)控制的節(jié)水灌溉系統(tǒng)通常采用的復(fù)位電路設(shè)計(jì)為上電路復(fù)位方式。

2.3 超限報(bào)警電路設(shè)計(jì)

超限報(bào)警類型通常有閃光報(bào)警、聲音報(bào)警以及閃光和聲音結(jié)合的聲光報(bào)警，在系統(tǒng)處于緊急情況下，報(bào)警系統(tǒng)會采用以上方式傳達(dá)報(bào)警信號來引起工作人員的注意，防止工作人員在工作時(shí)粗心大意而出現(xiàn)錯(cuò)誤。還能幫助工作人員發(fā)現(xiàn)存在的問題，并及時(shí)制定解決問題措施。單片機(jī)控制的節(jié)能灌溉系統(tǒng)可采用閃光和聲音結(jié)合的聲光報(bào)警電路。聲光報(bào)警電路中是指壓電路鳴器，將高電平和蜂鳴器的兩個(gè)端口相連，一旦電流通過蜂鳴器，蜂鳴器會形成報(bào)警作用的蜂鳴聲。調(diào)節(jié)報(bào)警聲音持續(xù)的時(shí)間可以利用端口清零的方式來實(shí)現(xiàn)。

3 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)中的數(shù)據(jù)處理

系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)中的數(shù)據(jù)處理主要包括兩個(gè)內(nèi)容，一是數(shù)據(jù)處理中的數(shù)字濾波技術(shù)，二是數(shù)字顯示的標(biāo)度變換。就數(shù)字濾波技術(shù)而言，數(shù)字濾波技術(shù)是一種提高信號抗干擾能力的技術(shù)，在統(tǒng)計(jì)規(guī)律的基礎(chǔ)上，采用數(shù)字濾波技術(shù)來處理數(shù)據(jù)可以提高信號的抗干擾能力，最大限度的消除信號在外界干擾下產(chǎn)生的誤差。單片機(jī)控制的節(jié)水灌溉系統(tǒng)的數(shù)字濾波技術(shù)設(shè)計(jì)較為簡單，只需要在修改軟件相關(guān)參數(shù)的基礎(chǔ)上，利用軟件的算法就可以實(shí)現(xiàn)軟件功能的轉(zhuǎn)變，它不需要依靠增加硬件的方式來實(shí)現(xiàn)。數(shù)字顯示的標(biāo)度變換是指將數(shù)模轉(zhuǎn)換的數(shù)字結(jié)果按照一定的方式轉(zhuǎn)換成溫度值，溫度值可以在顯示器有具體顯示或者可以直接打印。標(biāo)度變換的原理是從顯示器中輸出微機(jī)機(jī)化測控系統(tǒng)處理的原始數(shù)據(jù)，將處理后的原始數(shù)據(jù)作為顯示數(shù)據(jù)，再利用數(shù)模轉(zhuǎn)換方式將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成溫度值。

4 結(jié)語

單片機(jī)控制的節(jié)水灌溉系統(tǒng)多為模糊控制灌溉系統(tǒng)，并不是采用傳統(tǒng)精確數(shù)學(xué)模型，該系統(tǒng)模型設(shè)計(jì)來源于實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。模糊控制系統(tǒng)用于農(nóng)業(yè)灌溉的使用性更強(qiáng)，只要設(shè)定相關(guān)參數(shù)就能對相關(guān)參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，并根據(jù)監(jiān)控結(jié)果進(jìn)行灌溉操作，從而在保證水量充足的前提下節(jié)省水資源，提高水的利用效率。但是，當(dāng)前我國眾多的單片機(jī)控制節(jié)水灌溉系統(tǒng)的模糊控制并不十分完善，它還需要根據(jù)農(nóng)業(yè)灌溉的實(shí)際需求來完善模糊控制設(shè)計(jì)，改良軟件程度的交互性，提高控制系統(tǒng)的準(zhǔn)確性和精確度，這也將成為未來我國單片機(jī)控制的節(jié)水灌溉系統(tǒng)發(fā)展的方向。

參考文獻(xiàn)

[1]劉明真，陳鴻.基于單片機(jī)智能節(jié)水灌溉系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J].學(xué)術(shù)問題研究，2010，（01）.

[2]陳瀚翔.節(jié)水灌溉系統(tǒng)研究現(xiàn)狀及發(fā)展對策[J].農(nóng)機(jī)化研究，2014，（09）.

[3]畢海婷，任大偉.單片機(jī)控制的節(jié)水澆灌系統(tǒng)研究[J].赤峰學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2013，（13）.

摘要：在我國水資源日益短缺的情況下，提高農(nóng)業(yè)灌溉的效率，減少水資源浪費(fèi)的意義更加重大?；诖?，文章就簡要談?wù)剢纹瑱C(jī)控制的節(jié)水灌溉系統(tǒng)的組成部分，并介紹單片機(jī)控制的節(jié)水灌溉系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計(jì)。

關(guān)鍵詞：單片機(jī)控制 節(jié)水灌溉系統(tǒng) 電路設(shè)計(jì)

中圖分類號：TP399 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-9416（2014）07-0007-01

由于我國農(nóng)業(yè)科技不發(fā)達(dá)，我國農(nóng)業(yè)一直處于自動化水平較低的階段，農(nóng)業(yè)灌溉多以傳統(tǒng)粗放型灌溉為主，這種灌溉方式不僅效率地下，而且水資源浪費(fèi)嚴(yán)重。然而我國是一個(gè)淡水資源少且灌溉面積大的國家，我國農(nóng)業(yè)灌溉面臨巨大的水資源短缺問題。不僅如此，我國工業(yè)和生活用水量日益增加，進(jìn)一步加劇水資源短缺形式。因此，研究有效的節(jié)水灌溉方式，提高農(nóng)業(yè)灌溉效率，節(jié)省水資源是我國可持續(xù)發(fā)展的重要任務(wù)之一。本文就單片機(jī)控制的節(jié)水灌溉系統(tǒng)進(jìn)行簡要的探討。

1 節(jié)水灌溉系統(tǒng)組成

單片機(jī)（Single-Chip-Micro-Computer，單片微型計(jì)算機(jī)）控制的節(jié)水灌溉系統(tǒng)中，單片機(jī)是整個(gè)灌溉系統(tǒng)的基礎(chǔ)和核心，單片機(jī)實(shí)時(shí)監(jiān)視和控制灌溉系統(tǒng)其它設(shè)備或設(shè)施，并檢查和綜合處理其它設(shè)備或設(shè)施搜集的重要信息。灌溉系統(tǒng)首先對農(nóng)作物種植的土壤進(jìn)行檢測，并將收集和檢測的結(jié)果轉(zhuǎn)化為信息，單片機(jī)根據(jù)收集和檢測結(jié)果的信息來控制相關(guān)設(shè)備[1]。例如結(jié)果信息顯示土壤濕度適合農(nóng)作物生長，單片機(jī)控制系統(tǒng)則通過計(jì)算機(jī)操作自動關(guān)閉灌溉程序。如果結(jié)果信息限制土壤濕度低于農(nóng)作物生長閾值，單片機(jī)系統(tǒng)則通過計(jì)算機(jī)操作打開電磁閥，實(shí)現(xiàn)對農(nóng)作物的灌溉。單片機(jī)由CPU、只讀存儲器、定時(shí)器、計(jì)算器等部分構(gòu)成的、具有多功能的集成芯片，它是整個(gè)系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)。

從單片機(jī)從節(jié)水灌溉系統(tǒng)運(yùn)行全過程和運(yùn)行原理來看，基于單片機(jī)控制的節(jié)水灌溉系統(tǒng)的核心除了單片機(jī)外，搜集和檢測土壤濕度的傳感器也是灌溉系統(tǒng)的重要組成部分，傳感器的質(zhì)量直接影響灌溉系統(tǒng)的性能。而在傳感器中，數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片是其重要的組成部分。數(shù)模轉(zhuǎn)換的芯片的主要功能是在實(shí)現(xiàn)模擬型號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號的基礎(chǔ)上保證兩個(gè)信號的大小成正比關(guān)系。此外，傳感系統(tǒng)也要以數(shù)模轉(zhuǎn)換電路作為核心。

2 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)

2.1 時(shí)鐘電路設(shè)計(jì)

單片機(jī)不會自行進(jìn)行各種微操作，它需要根據(jù)時(shí)鐘發(fā)出的信號作為基準(zhǔn)。在正常情況下，時(shí)鐘發(fā)出信號的機(jī)制為內(nèi)部震蕩和外部震蕩，時(shí)鐘電路的運(yùn)行原理就是依靠高增益反相放大的方式構(gòu)造一個(gè)振蕩器，將晶體振蕩器或者陶瓷諧振蕩器和放大器的輸入端和輸出端相連，并產(chǎn)生振蕩時(shí)鐘脈沖[2]。時(shí)鐘電路設(shè)計(jì)詳見圖1。

2.2 復(fù)位電路設(shè)計(jì)

要實(shí)現(xiàn)單片機(jī)內(nèi)部的功能寄存器初始化，必須采用復(fù)位電路設(shè)計(jì)的方式。另外，采用復(fù)位電路設(shè)計(jì)的方式還能將單片機(jī)的CPU和其它相關(guān)設(shè)備變成初始狀態(tài)。雖然外來電路也可以讓單片機(jī)復(fù)位，但是外來電路只是必要條件，不能保證一定實(shí)現(xiàn)單片機(jī)復(fù)位。外來電路需要將RST引腳上的高電平持續(xù)兩個(gè)機(jī)器周期，就能實(shí)現(xiàn)中央處理器和其它設(shè)備的復(fù)位[3]。此外，復(fù)位操作有兩種模式：上電路復(fù)位和開關(guān)復(fù)位，單片機(jī)控制的節(jié)水灌溉系統(tǒng)通常采用的復(fù)位電路設(shè)計(jì)為上電路復(fù)位方式。

2.3 超限報(bào)警電路設(shè)計(jì)

超限報(bào)警類型通常有閃光報(bào)警、聲音報(bào)警以及閃光和聲音結(jié)合的聲光報(bào)警，在系統(tǒng)處于緊急情況下，報(bào)警系統(tǒng)會采用以上方式傳達(dá)報(bào)警信號來引起工作人員的注意，防止工作人員在工作時(shí)粗心大意而出現(xiàn)錯(cuò)誤。還能幫助工作人員發(fā)現(xiàn)存在的問題，并及時(shí)制定解決問題措施。單片機(jī)控制的節(jié)能灌溉系統(tǒng)可采用閃光和聲音結(jié)合的聲光報(bào)警電路。聲光報(bào)警電路中是指壓電路鳴器，將高電平和蜂鳴器的兩個(gè)端口相連，一旦電流通過蜂鳴器，蜂鳴器會形成報(bào)警作用的蜂鳴聲。調(diào)節(jié)報(bào)警聲音持續(xù)的時(shí)間可以利用端口清零的方式來實(shí)現(xiàn)。

3 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)中的數(shù)據(jù)處理

系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)中的數(shù)據(jù)處理主要包括兩個(gè)內(nèi)容，一是數(shù)據(jù)處理中的數(shù)字濾波技術(shù)，二是數(shù)字顯示的標(biāo)度變換。就數(shù)字濾波技術(shù)而言，數(shù)字濾波技術(shù)是一種提高信號抗干擾能力的技術(shù)，在統(tǒng)計(jì)規(guī)律的基礎(chǔ)上，采用數(shù)字濾波技術(shù)來處理數(shù)據(jù)可以提高信號的抗干擾能力，最大限度的消除信號在外界干擾下產(chǎn)生的誤差。單片機(jī)控制的節(jié)水灌溉系統(tǒng)的數(shù)字濾波技術(shù)設(shè)計(jì)較為簡單，只需要在修改軟件相關(guān)參數(shù)的基礎(chǔ)上，利用軟件的算法就可以實(shí)現(xiàn)軟件功能的轉(zhuǎn)變，它不需要依靠增加硬件的方式來實(shí)現(xiàn)。數(shù)字顯示的標(biāo)度變換是指將數(shù)模轉(zhuǎn)換的數(shù)字結(jié)果按照一定的方式轉(zhuǎn)換成溫度值，溫度值可以在顯示器有具體顯示或者可以直接打印。標(biāo)度變換的原理是從顯示器中輸出微機(jī)機(jī)化測控系統(tǒng)處理的原始數(shù)據(jù)，將處理后的原始數(shù)據(jù)作為顯示數(shù)據(jù)，再利用數(shù)模轉(zhuǎn)換方式將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成溫度值。

4 結(jié)語

單片機(jī)控制的節(jié)水灌溉系統(tǒng)多為模糊控制灌溉系統(tǒng)，并不是采用傳統(tǒng)精確數(shù)學(xué)模型，該系統(tǒng)模型設(shè)計(jì)來源于實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。模糊控制系統(tǒng)用于農(nóng)業(yè)灌溉的使用性更強(qiáng)，只要設(shè)定相關(guān)參數(shù)就能對相關(guān)參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，并根據(jù)監(jiān)控結(jié)果進(jìn)行灌溉操作，從而在保證水量充足的前提下節(jié)省水資源，提高水的利用效率。但是，當(dāng)前我國眾多的單片機(jī)控制節(jié)水灌溉系統(tǒng)的模糊控制并不十分完善，它還需要根據(jù)農(nóng)業(yè)灌溉的實(shí)際需求來完善模糊控制設(shè)計(jì)，改良軟件程度的交互性，提高控制系統(tǒng)的準(zhǔn)確性和精確度，這也將成為未來我國單片機(jī)控制的節(jié)水灌溉系統(tǒng)發(fā)展的方向。

參考文獻(xiàn)

[1]劉明真，陳鴻.基于單片機(jī)智能節(jié)水灌溉系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J].學(xué)術(shù)問題研究，2010，（01）.

[2]陳瀚翔.節(jié)水灌溉系統(tǒng)研究現(xiàn)狀及發(fā)展對策[J].農(nóng)機(jī)化研究，2014，（09）.

[3]畢海婷，任大偉.單片機(jī)控制的節(jié)水澆灌系統(tǒng)研究[J].赤峰學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2013，（13）.

摘要：在我國水資源日益短缺的情況下，提高農(nóng)業(yè)灌溉的效率，減少水資源浪費(fèi)的意義更加重大?；诖耍恼戮秃喴?wù)剢纹瑱C(jī)控制的節(jié)水灌溉系統(tǒng)的組成部分，并介紹單片機(jī)控制的節(jié)水灌溉系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計(jì)。

關(guān)鍵詞：單片機(jī)控制 節(jié)水灌溉系統(tǒng) 電路設(shè)計(jì)

中圖分類號：TP399 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-9416（2014）07-0007-01

由于我國農(nóng)業(yè)科技不發(fā)達(dá)，我國農(nóng)業(yè)一直處于自動化水平較低的階段，農(nóng)業(yè)灌溉多以傳統(tǒng)粗放型灌溉為主，這種灌溉方式不僅效率地下，而且水資源浪費(fèi)嚴(yán)重。然而我國是一個(gè)淡水資源少且灌溉面積大的國家，我國農(nóng)業(yè)灌溉面臨巨大的水資源短缺問題。不僅如此，我國工業(yè)和生活用水量日益增加，進(jìn)一步加劇水資源短缺形式。因此，研究有效的節(jié)水灌溉方式，提高農(nóng)業(yè)灌溉效率，節(jié)省水資源是我國可持續(xù)發(fā)展的重要任務(wù)之一。本文就單片機(jī)控制的節(jié)水灌溉系統(tǒng)進(jìn)行簡要的探討。

1 節(jié)水灌溉系統(tǒng)組成

單片機(jī)（Single-Chip-Micro-Computer，單片微型計(jì)算機(jī)）控制的節(jié)水灌溉系統(tǒng)中，單片機(jī)是整個(gè)灌溉系統(tǒng)的基礎(chǔ)和核心，單片機(jī)實(shí)時(shí)監(jiān)視和控制灌溉系統(tǒng)其它設(shè)備或設(shè)施，并檢查和綜合處理其它設(shè)備或設(shè)施搜集的重要信息。灌溉系統(tǒng)首先對農(nóng)作物種植的土壤進(jìn)行檢測，并將收集和檢測的結(jié)果轉(zhuǎn)化為信息，單片機(jī)根據(jù)收集和檢測結(jié)果的信息來控制相關(guān)設(shè)備[1]。例如結(jié)果信息顯示土壤濕度適合農(nóng)作物生長，單片機(jī)控制系統(tǒng)則通過計(jì)算機(jī)操作自動關(guān)閉灌溉程序。如果結(jié)果信息限制土壤濕度低于農(nóng)作物生長閾值，單片機(jī)系統(tǒng)則通過計(jì)算機(jī)操作打開電磁閥，實(shí)現(xiàn)對農(nóng)作物的灌溉。單片機(jī)由CPU、只讀存儲器、定時(shí)器、計(jì)算器等部分構(gòu)成的、具有多功能的集成芯片，它是整個(gè)系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)。

從單片機(jī)從節(jié)水灌溉系統(tǒng)運(yùn)行全過程和運(yùn)行原理來看，基于單片機(jī)控制的節(jié)水灌溉系統(tǒng)的核心除了單片機(jī)外，搜集和檢測土壤濕度的傳感器也是灌溉系統(tǒng)的重要組成部分，傳感器的質(zhì)量直接影響灌溉系統(tǒng)的性能。而在傳感器中，數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片是其重要的組成部分。數(shù)模轉(zhuǎn)換的芯片的主要功能是在實(shí)現(xiàn)模擬型號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號的基礎(chǔ)上保證兩個(gè)信號的大小成正比關(guān)系。此外，傳感系統(tǒng)也要以數(shù)模轉(zhuǎn)換電路作為核心。

2 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)

2.1 時(shí)鐘電路設(shè)計(jì)

單片機(jī)不會自行進(jìn)行各種微操作，它需要根據(jù)時(shí)鐘發(fā)出的信號作為基準(zhǔn)。在正常情況下，時(shí)鐘發(fā)出信號的機(jī)制為內(nèi)部震蕩和外部震蕩，時(shí)鐘電路的運(yùn)行原理就是依靠高增益反相放大的方式構(gòu)造一個(gè)振蕩器，將晶體振蕩器或者陶瓷諧振蕩器和放大器的輸入端和輸出端相連，并產(chǎn)生振蕩時(shí)鐘脈沖[2]。時(shí)鐘電路設(shè)計(jì)詳見圖1。

2.2 復(fù)位電路設(shè)計(jì)

要實(shí)現(xiàn)單片機(jī)內(nèi)部的功能寄存器初始化，必須采用復(fù)位電路設(shè)計(jì)的方式。另外，采用復(fù)位電路設(shè)計(jì)的方式還能將單片機(jī)的CPU和其它相關(guān)設(shè)備變成初始狀態(tài)。雖然外來電路也可以讓單片機(jī)復(fù)位，但是外來電路只是必要條件，不能保證一定實(shí)現(xiàn)單片機(jī)復(fù)位。外來電路需要將RST引腳上的高電平持續(xù)兩個(gè)機(jī)器周期，就能實(shí)現(xiàn)中央處理器和其它設(shè)備的復(fù)位[3]。此外，復(fù)位操作有兩種模式：上電路復(fù)位和開關(guān)復(fù)位，單片機(jī)控制的節(jié)水灌溉系統(tǒng)通常采用的復(fù)位電路設(shè)計(jì)為上電路復(fù)位方式。

2.3 超限報(bào)警電路設(shè)計(jì)

超限報(bào)警類型通常有閃光報(bào)警、聲音報(bào)警以及閃光和聲音結(jié)合的聲光報(bào)警，在系統(tǒng)處于緊急情況下，報(bào)警系統(tǒng)會采用以上方式傳達(dá)報(bào)警信號來引起工作人員的注意，防止工作人員在工作時(shí)粗心大意而出現(xiàn)錯(cuò)誤。還能幫助工作人員發(fā)現(xiàn)存在的問題，并及時(shí)制定解決問題措施。單片機(jī)控制的節(jié)能灌溉系統(tǒng)可采用閃光和聲音結(jié)合的聲光報(bào)警電路。聲光報(bào)警電路中是指壓電路鳴器，將高電平和蜂鳴器的兩個(gè)端口相連，一旦電流通過蜂鳴器，蜂鳴器會形成報(bào)警作用的蜂鳴聲。調(diào)節(jié)報(bào)警聲音持續(xù)的時(shí)間可以利用端口清零的方式來實(shí)現(xiàn)。

3 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)中的數(shù)據(jù)處理

系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)中的數(shù)據(jù)處理主要包括兩個(gè)內(nèi)容，一是數(shù)據(jù)處理中的數(shù)字濾波技術(shù)，二是數(shù)字顯示的標(biāo)度變換。就數(shù)字濾波技術(shù)而言，數(shù)字濾波技術(shù)是一種提高信號抗干擾能力的技術(shù)，在統(tǒng)計(jì)規(guī)律的基礎(chǔ)上，采用數(shù)字濾波技術(shù)來處理數(shù)據(jù)可以提高信號的抗干擾能力，最大限度的消除信號在外界干擾下產(chǎn)生的誤差。單片機(jī)控制的節(jié)水灌溉系統(tǒng)的數(shù)字濾波技術(shù)設(shè)計(jì)較為簡單，只需要在修改軟件相關(guān)參數(shù)的基礎(chǔ)上，利用軟件的算法就可以實(shí)現(xiàn)軟件功能的轉(zhuǎn)變，它不需要依靠增加硬件的方式來實(shí)現(xiàn)。數(shù)字顯示的標(biāo)度變換是指將數(shù)模轉(zhuǎn)換的數(shù)字結(jié)果按照一定的方式轉(zhuǎn)換成溫度值，溫度值可以在顯示器有具體顯示或者可以直接打印。標(biāo)度變換的原理是從顯示器中輸出微機(jī)機(jī)化測控系統(tǒng)處理的原始數(shù)據(jù)，將處理后的原始數(shù)據(jù)作為顯示數(shù)據(jù)，再利用數(shù)模轉(zhuǎn)換方式將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成溫度值。

4 結(jié)語

單片機(jī)控制的節(jié)水灌溉系統(tǒng)多為模糊控制灌溉系統(tǒng)，并不是采用傳統(tǒng)精確數(shù)學(xué)模型，該系統(tǒng)模型設(shè)計(jì)來源于實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。模糊控制系統(tǒng)用于農(nóng)業(yè)灌溉的使用性更強(qiáng)，只要設(shè)定相關(guān)參數(shù)就能對相關(guān)參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，并根據(jù)監(jiān)控結(jié)果進(jìn)行灌溉操作，從而在保證水量充足的前提下節(jié)省水資源，提高水的利用效率。但是，當(dāng)前我國眾多的單片機(jī)控制節(jié)水灌溉系統(tǒng)的模糊控制并不十分完善，它還需要根據(jù)農(nóng)業(yè)灌溉的實(shí)際需求來完善模糊控制設(shè)計(jì)，改良軟件程度的交互性，提高控制系統(tǒng)的準(zhǔn)確性和精確度，這也將成為未來我國單片機(jī)控制的節(jié)水灌溉系統(tǒng)發(fā)展的方向。

參考文獻(xiàn)

[1]劉明真，陳鴻.基于單片機(jī)智能節(jié)水灌溉系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J].學(xué)術(shù)問題研究，2010，（01）.

[2]陳瀚翔.節(jié)水灌溉系統(tǒng)研究現(xiàn)狀及發(fā)展對策[J].農(nóng)機(jī)化研究，2014，（09）.

[3]畢海婷，任大偉.單片機(jī)控制的節(jié)水澆灌系統(tǒng)研究[J].赤峰學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2013，（13）.