智能灌溉系统_

2023年12月19日 | 软件产品

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  • 产品概述

  智能抽水灌溉系统是用51单片机为核心控制的,YL-69是一个传感器就是把土壤湿度信息传给单片机的,LCD1602是把数据读出来让人类能直观的看到,蜂鸣器是一个喇叭有发出声音的作用。使用YL-69把湿度信息传给单片机,单片机来处理传输来的信息,判断怎么执行,然后将执行的信号发给各个控制器,这就完成了一个系统的功能了。

  这个设计以AT89C51单片机为核心,在LCD1602显示器上显示目前的测试土壤的湿度,而且用户都能够通过按键来设置能是抽水机工作停止的边界值[3]。

  (2)显示格式为:最上面显示出来湿度,最下面显示人工设置的最小值湿度和最大值湿度。

  (3)四开关键,分别为:K1湿度显示、K2复位、K3湿度加、K4湿度减。

  当代智能控制器是一种有效的方法和技术对于智能灌溉系统田间管理,可以提高对水灌溉的高精度,有助于灌水过程中的科学化种植。一方面能最大限度的节省人们的劳动,最主要是由于它能精准、时空、给定量的、效率地给农作物智能补充水分,为了提高农作物的产值、重量,节约水、环保。

  当代灌溉技术的研究使用在我国种植业、林业不多,与世界发达国家比较,有非常大的差距,都处于人工操作上,束缚劳动力[1]。更重要的是农作物的需求有时候根本满足不了,从而会影响到农作物的正常规律生长;另外灌溉量太大,土壤中的肥水流走,从而造成能源的浪费。并且古老的灌水还要农业技术员时时刻刻的盯着作物生长并且指导生产,劳动付出大于生产汇报,在这个方面不能满足于当代农业的提升、高效率化方向发展的要求。再次我国高价购买国外的先进技术来弥补我国的技术不足,多数用于种植业的示范区、科研地方,并且不符合我国本土的土壤特点。我国本身的现代农业灌溉技术的钻研和普及于大众,还处于最开始阶段,我国科研我们的、系统体系功能强且具有很强扩展性的,由我国生产的智能抽水灌溉器,是刻不容缓的。伴随着微型处理器和传感器硬件的高速的发展,人们普遍的都能接受这种高科技产品的价格,同时性能日益提高。综上,可以发现微型计算机技术改造古老农业是可行的,是刻不容缓的。能够将高科技投入到农业灌溉里面,这将是我国农业甚至经济未来发展的方向。

  种植业是从古至今一直延续的最古老的,是生存的基础,。种植业的改革长远来看重中之重,首先是用水,其次是技术。从古老农业向科技农业的转变,由散点种植向集群种植的转变,前提是一定要科技的支持科技在种植业的巨大变革,再来一次技术革命。种植灌水体系科技水平较低是阻止我们国家效率种植业的发展的最根本原因。古老的大水灌溉模式科技度低,总体上就是以人工操作为主,人们的控制能力不行,更好的提高灌水效率,减少劳动的时间和节省水资源,一定要大力的提高智能抽水系统的发展。

  能够实现基于单片机与LY-69芯片联合控制的LCD1602显示湿度,并能由单片机控制外围电路中的抽水机浇水。完成硬件设计和软件设计[2]。

  该智能抽水灌溉系统基本功能应该包括有准确检测湿度,检测范围为0-99,能够以数字的方式在LCD上显示当前的外界湿度,人工自行设置的最小值湿度和最大值湿度,以英文字母加上数字的形式进行读出,同时能使用按键对最小值和最大值进行校准功能,此外就是智能系统具有恢复出厂设置功能,并能智能的低于最小值湿度时报警。

  为了解决上面问题使农业灌溉技术得到改善,我们设计了这套智能抽水灌溉系统,这套系统的优点是他可以解放劳动力,并且还可以更科学的灌溉,更合理的给植物所需要的水资源,节约了成本,节省了能演。本系统是依据微型计算机单片机原理,通过采集土壤湿度通过传感器收集信号,然后通过人为按键来调整湿度最大值最小值,YL-69土壤传感器将土壤中的湿度变成电信号传送给单片机,单片机的处理中心接受信号,分析信号,这样一个过程处理器就知道土壤的湿度值了,这时候处理器又拿这个值跟人们设置的最值比较,小于的时候开始上水,大于的时候就停止供水。从而达到智能抽水灌溉的目的。这次实验最主要的是要完成下面的几个系统:1.利用YL-69来对土壤湿度进行检测;2.用LCD作为输出信号显示。3.在对最值设置的时候要问这方面的专家,确定好了最值在设置最值;4.用单片机作为最后的核心处理,计算出需不需要开启水泵灌溉。硬件和软件组成了这个系统,硬件部分又分为单片机接受到信号信息,然后做出类似于人类大脑的判断、信号LCD的输出、种植地的土壤水分计算、最值得输入、是否开启水泵、蜂鸣器响六大模块。核心AT89C51相当于大脑级别的信号分析功能;YL-69土壤的湿度检测器;按键对湿度最值的输入;显示模块是输出传感器传送来的信息即土壤湿度及设置的最大最下湿度值;水泵和蜂鸣器用来接收单片机发来的命令[4]。软件结构与硬件配置相适应,本系统很灵活方便,有很强的动态性,能随时更改湿度的最大最小值;另外本系统研发和设计的时候,将软件部分和硬件部分实时交互性。

  (4)运行后,先设置最大湿度值,再设置湿度最小值,再按K1开始运行系统。

  (5)程序执行后系统默认开始工作,默认湿度上限值为40%,下限为20%,当前湿度低于最小值时,蜂鸣器响起报警并抽水;当土壤湿度达到了植物生长所需要的水分时候,抽水机就可以停止工作了。

  当下的中国大部分的农业种植中都是使用人工大水灌溉,这种灌水的的特点是连续的、不停止的。选取这种灌溉系统仅仅只能保证植物作物不会缺水而死,相反呢,这种灌溉对作物来说并不是最好的成长环境,浪费了水资源又无法使作物健康成长。

  伴随着现代科技的发展,及电子行业科学的飞速崛起,单片机系统在自动控制领域中的应用已经是常见了,人们对于单片机的使用都非常的熟悉的了,但却鲜有人知它内部的结构及工作的原理。因为单片机系统是智能抽水灌溉的系统的核心处理器,能够最终靠它检测温度和湿度进而来做出判断是否抽水灌溉,达到智能的效果。另外外界的温度和土壤的湿度可由LCD1602读出来。而且可以键盘实现土壤水分的最大值和最小值的更改,最后蜂鸣器用作对外的报警信号。

  本设计主要讨论了,对实现LED屏显示的智能抽水灌溉系统的硬件部分设计和软件部分设计,以及实现LED屏的显示,湿度的检测传输,下面介绍本设计系统所需器件以及最优选择。

  微型处理器单片机的选择:对于单片机最优选择,假设采用8031的系列,因为内部没RAM,恰恰本系统要一块儿存储空间,所以不可用;那么51系列的ROM为4K足够,因此设计上采用AT89C51单片机芯片。

  当今世界日新月异,在我们学过的历史中,有第一次工业革命,第二次工业革命,每次的革命都意味着技术的提升,解放人们的双手,纵观历史,我们会发现,科技是推动一切发展的根源,人们的欲望又推动着科技的发展,现在人们吃喝住行,愈来愈智能化,意味着生活一切的智能,现在人们慢慢的开始追求智能的生活了,智能最多的是体现在了城市中,在农村很少有智能的东西,因此束缚了农民的劳动力,农村也需要智能也需要改革。