基于单片机盆栽自动灌溉控制系统设计
摘要：随着现代科技的不断发展，农业灌溉技术也随之不断发展，现代农业灌溉技术已经由传统的人力灌 溉变为由机械自动控制设备控制的自动灌溉系统。不仅节约合理使用了水资源，还大大减少了人力成本。 本文在对盆栽自动灌溉控制系统课题的研究中，控制系统选取了 STM32 单片机作为数据处理模块， STC89C51 单片机控制传感采集控制模块，使用无线模块 NRF24L01 将两个单片机相连接，两个控制器都 采用锂电池供电，选取了温湿度传感器 DHT11、湿度 LM393 传感器、DS18B20 温度传感器,驱动显示屏 TFTLCD，用 c 语言对其进行编程，储存设备选用了 SD 卡，还选取了水泵、重力传感器、加热丝、降温风 扇、蜂鸣报警器、装饰灯带、时钟模块、I/O 接口等元件。灌溉方式选择了滴灌方式进行灌溉，再利用温度 传感器 DHT11，将植物根部的土壤温度控制在最佳温度上并且将数值传送到单片机上，然后再根据植物的 调萎系数和田间总水量进行对比，从而来确定该系统的启动和停止。根据这段时间的研究表明，该系统初 步运行稳定，功能基本齐全，如能再加以完善，可在一些基本的盆栽，土地，小型果园和农田进行实施， 具有很大的商业价值和推广前景。 关键词：自动灌溉；单片机；土壤湿度 Design of automatic irrigation control system for potted plants Abstract：With the development of modern technology, agricultural irrigation technology is also developing. Modern agricultural irrigation technology has changed from traditional manual irrigation to automatic irrigation system controlled by mechanical automatic control equipment. It not only saves and rationalizes the use of water resources, but also greatly reduces the cost of human resources. In the research of potted automatic irrigation control system, STM32 single-chip computer is selected as data processing module, STC89C51 single-chip computer is used to control sensor acquisition and control module, wireless module NRF24L01 is used to connect the two single-chip computers, both controllers are powered by lithium batteries, temperature and humidity sensors DHT11, humidity LM393 sensor and DS18B20 temperature transmission are selected. Sensors, driving display TFTLCD, programming with C language, SD card is selected for storage equipment, and water pump, gravity sensor, heating wire, cooling fan, buzzing alarm, decorative lamp belt, clock module, I/O interface and other components are selected. Drip irrigation is chosen as irrigation method, and the temperature sensor DHT11 is used to control the soil temperature of plant roots at the optimum temperature and transmit the numerical value to the single chip computer. Then, the startup and stop of the system are determined by comparing the wilting coefficient of the plant with the total amount of water in the field. According to the research during this period, the system has stable initial operation and complete functions. If it can be further improved, it can be implemented in some basic potted plants, land, small orchards and farmland, which has great commercial value and promotion prospects.
Key words: automatic irrigation;Singlechip ; soil moisture
目 录 第一章、绪论................................................................................................................5
1.1 研究背景与研究意义........................................................................................ 5
1.2 国内外研究现状................................................................................................ 6
1.3 研究内容............................................................................................................. 8
第二章、总体设计......................................................................................................10
2.1 设计概括..................................................................................................10
2.2 整体结构布局..........................................................................................12
2.3 工作原理..................................................................................................12
第三章、硬件部分设计.......................................................................................................17
3.1 最小系统模块..........................................................................................17
3.2 硬件测试系统..........................................................................................18
第四章、软件部分设计.......................................................................................................19
4.1 STC89C51 采集控制系统软件设计.......................................................19
4.2 STM32 主控系统流程............................................................................ 21
第五章、研究结论与展望..........................................................................................24
5.1 研究结论..................................................................................................24 5.2
展望..........................................................................................................24
参考文献......................................................................................................................25
致 谢........................................................................................................................27
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