開文成

(黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)，黑龍江 大慶 163319)

1 研究背景及意義

中國(guó)是一個(gè)水資源極其短缺的國(guó)家，經(jīng)常發(fā)生水旱的災(zāi)害，我國(guó)已經(jīng)被聯(lián)合國(guó)列為貧水國(guó)家了。我國(guó)水資源的總量是2.8億/立方米，排名世界第6位，我國(guó)的人均占水量是2300立方米，排名世界第109位，節(jié)水灌溉是促進(jìn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)、生態(tài)、水資源可持續(xù)發(fā)展的重要舉措。

我國(guó)是農(nóng)業(yè)大國(guó)，農(nóng)田灌溉是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，合理的農(nóng)田灌溉對(duì)農(nóng)作物的生長(zhǎng)發(fā)育具有顯著的意義。

2 主要研究?jī)?nèi)容

根據(jù)不同時(shí)期的農(nóng)作物，可以進(jìn)行控制土壤的水層和土壤的熟度進(jìn)行控制灌溉。在農(nóng)作物的移栽返青期，對(duì)水田中的水深檢測(cè)，通過灌溉流速和灌溉的時(shí)間來控制灌溉量，農(nóng)用的水泵大多數(shù)無法調(diào)速，因此，農(nóng)作物田的自動(dòng)灌溉只需要控制灌溉水泵的開啟和停止，農(nóng)作物田的水位深度由灌溉的時(shí)間來控制。

本設(shè)計(jì)采用通過濕度傳感器對(duì)土壤的水分進(jìn)行檢測(cè)后，將數(shù)據(jù)傳送到單片機(jī)中，進(jìn)行自動(dòng)控制灌溉的啟動(dòng)和關(guān)閉。

3 硬件系統(tǒng)

農(nóng)田灌溉系統(tǒng)主要以89S52單片機(jī)為核心控制器，利用A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊將溫濕度傳感器采集的數(shù)據(jù)傳輸給單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。

單片機(jī)進(jìn)行判斷后，選擇性地控制相應(yīng)的繼電器，從而控制水泵進(jìn)行灌溉。

同時(shí)可以利用按鍵調(diào)整預(yù)設(shè)的溫濕度的上下限。

利用LCD顯示屏實(shí)時(shí)顯示檢測(cè)的溫濕度的數(shù)值。

硬件結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。

圖1 硬件結(jié)構(gòu)圖

4 軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)

首先，對(duì)89S52單片機(jī)進(jìn)行初始化。

然后，89S52單片機(jī)處理土壤濕度傳感器的電壓信號(hào)，由于單片機(jī)是不能直接識(shí)別電壓信號(hào)，所以通過AD轉(zhuǎn)換器將采集的電壓信號(hào)也稱模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為單片機(jī)能夠識(shí)別的數(shù)字信號(hào)輸入到單片機(jī)當(dāng)中，這樣才能進(jìn)行下一步的指令。

最后，在LCD顯示器上顯示濕度值、設(shè)定的濕度百分比、模式的種類。

5 結(jié)論

本文將自動(dòng)控制技術(shù)和農(nóng)田灌溉的技術(shù)聯(lián)合起來，具有很好的便捷性，節(jié)約水資源。本設(shè)計(jì)只是一個(gè)簡(jiǎn)易的設(shè)計(jì)，想具體應(yīng)用市場(chǎng)，應(yīng)該進(jìn)一步具體完善與優(yōu)化。