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基于單片機的溫室自動灌溉系統(tǒng)設計與實現(xiàn)
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2020 年 4 月 19 日
文檔僅供參考
基于單片機的溫室自動灌溉系統(tǒng)設計
摘 要
中國設施農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉已成為農(nóng)業(yè)工
2、程領域中重點關注的問題之一，由于國內(nèi)外的自動灌溉系統(tǒng)造價高、使用復雜而難以推廣，開發(fā)滿足當前設施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需求的灌溉控制系統(tǒng)具有重要意義。
本文設計了一種基于單片機的溫室自動灌溉系統(tǒng)，實現(xiàn)了作物根系
處土壤濕度的監(jiān)測與自動控制。該系統(tǒng)以 CC2430 單片機為核心，采用模塊化設計思路，主要包含微處理器模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、控制模塊、
電源供應模塊及人機交互模塊。系統(tǒng)將周期采集的土壤濕度數(shù)據(jù)傳送到微處理器模塊，由決策算法對數(shù)據(jù)進行分析后做出是否灌溉的指令，在灌溉過程中由數(shù)據(jù)采集模塊持續(xù)監(jiān)測土壤濕度，并根據(jù)監(jiān)測結(jié)果，反饋控制灌溉設備的啟停，以此實現(xiàn)土壤濕度維持在預設范圍。系統(tǒng)
3、采用人機交互模塊實現(xiàn)灌溉閾值的可配置，滿足不同設施作物種植的參數(shù)定制需求，同時提供實時土壤濕度查看和灌溉設備狀態(tài)管理功能。
初步試驗表明，系統(tǒng)把土壤濕度提高 30％所需的時間在 50～ 60min 之內(nèi)，控制誤差在 3％以內(nèi)，且運行穩(wěn)定，操作簡單，準確性和快速性
指標能滿足設施農(nóng)業(yè)灌溉要求。系統(tǒng)成本低、可維護性強，從而具有良好的推廣應用前景。
關鍵詞：溫室自動灌溉；土壤濕度監(jiān)測；單片機
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2020 年 4 月 19 日
目錄
1 緒論 ........
4、............................................................................... 錯誤 ! 未定義書簽。
1.1 研究背景 ......................................................................
1.2 研究現(xiàn)狀 ......................................................................
1.3 研究目的 .....................
5、.................................................
1.4 論文結(jié)構(gòu) ......................................................................
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2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設計及器件選型 ....................................................
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6、簽。
2.1
系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設計 ..............................................................
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2.2
器件選型 ......................................................................
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2.2.1 微處理器選型 ....................................................
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2.2.2 土壤濕度傳感器選型 ......
7、...................................
2.2.3 LCD液晶顯示模塊選型 ......................................
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2.3 本章小結(jié) ...................................................................... 錯誤 ! 未定義書簽。
3 硬件電路設計與實現(xiàn) ...............................................
8、.............
3.1 應用軟件介紹 ..............................................................
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3.2 微處理器模塊設計 ......................................................
3.2.1 CC2430概述 .......................................................
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3.2.2 CC2430外圍電路設計 ....................................... 錯誤 ! 未定義書簽。
3.2.3 微處理器復位及調(diào)試接口電路設計 ................. 錯誤 ! 未定義書簽。
3.3 數(shù)據(jù)采集模塊設計 ...................................................... 錯誤 ! 未定義書簽。
3.4 電源供應模塊設計 ..........................................
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3.5 控制模塊硬件設計 ......................................................
3.6 人機交互模塊設計 ......................................................
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3.6.1
顯示模塊原理圖設計 .........................................
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3.6.2
按鍵電路設計 ....................................................
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3.7 PCB電路板制作 ..........................................................
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3.7.1
繪制 PCB板 ........................................................
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3.8 系統(tǒng)實物制作 ..................
12、............................................
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3.9 本章小結(jié) ......................................................................
4 系統(tǒng)軟件設計 .......................................................................
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4.1 應用軟件介紹 ..............
13、................................................
4.2 系統(tǒng)需求分析 ..............................................................
4.3 系統(tǒng)程序設計 ..............................................................
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4.3.1
系統(tǒng)主程序設計 ............
14、....................................
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4.3.2
傳感器采集程序設計 .........................................
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4.3.3
顯示程序設計 ....................................................
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4.4
灌溉模型設計 ..............................................................
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15、
4.5
系統(tǒng)應用方案設計 ......................................................
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4.5.1 控制方式的選擇 ................................................
4.5.2 工作方式的選擇 ................................................
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4.6 本章小結(jié) 錯誤 ! 未定義書簽。
5 系統(tǒng)應用驗
16、證 27
5.1 驗證內(nèi)容 28
II
2020 年 4 月 19 日
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5.2 本章小結(jié) 28
6 總結(jié)與展望 29
6.1 總結(jié) 29
6.2 展望 29
參考文獻 30
致 謝 31
III
2020 年 4 月 19 日
基于單片機的溫室自動灌溉系統(tǒng)設計與實現(xiàn)
