基于單片機的蔬菜大棚農(nóng)業(yè)自動化灌溉系統(tǒng)研究設計_畢業(yè)論文(已修改)
2025-09-05 14:23 本頁面
【正文】 基于單片機的蔬菜大棚 農(nóng)業(yè) 自動 化 灌溉系統(tǒng)研究設計 摘要：隨著農(nóng)業(yè)自動化水平的提高．農(nóng)業(yè)灌溉逐步發(fā)展到自動灌溉系統(tǒng)。為此，介紹一種基于單片機和射頻模塊 nRF24Lol 來實現(xiàn)無線數(shù)據(jù)傳輸，利用多點濕度傳感器檢測環(huán)境濕度的蔬菜大棚自動灌溉控制系統(tǒng)。系統(tǒng)由主站和分站組成，主站和分站可以通過無線射頻模塊交換實時濕度數(shù)據(jù)，并由主站處理后發(fā)送控制信號控制分站的電磁閥實現(xiàn)自動灌溉。 關鍵詞： 農(nóng)業(yè) 自動 化 灌溉系統(tǒng)； AvR 單片機；無線射頻技術 O 引言 隨著我國農(nóng)業(yè)自動化水平的提高，農(nóng)業(yè)灌溉由以往的人工灌溉發(fā)展到現(xiàn)在的自動灌溉，并且 在多種地形和條件下使用，效果都非常不錯。但是，這種灌溉系統(tǒng)也有不少缺點，如不能檢測當前環(huán)境的濕度，只是按照灌溉時間間隔來進行控制；遇到比較大的種植面積，布線非常復雜，電纜需要做防水保護，制作成本和維護成本都非常高。所以，考慮到農(nóng)業(yè)灌溉的特殊性，本文提出了一種新型的自動灌溉系統(tǒng)，適用于多種農(nóng)業(yè)種植環(huán)境，以蔬菜大棚自動灌溉系統(tǒng)為例，從硬件和軟件設計方面分析：首先，布線方面不采用傳統(tǒng)的線路鋪設，而采用無線射頻模塊傳輸數(shù)據(jù)和接收數(shù)據(jù)，具有較大的靈活性，并節(jié)約成本；其次，通過利用高性能 AVR 單片機具有的 sPI 方式，來 控制發(fā)送和接收無線傳輸模塊傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，并可靠地控制電磁閥動作，利用單片機控制具有較強的實時性，并且可以移植到各種實時操作系統(tǒng)中實現(xiàn)；最后，蔬菜大棚室外降雨等因素可以忽略，使程序更加穩(wěn)定，并能有效的節(jié)約維護成本。 1 系統(tǒng)硬件設計 本系統(tǒng)由主站和分站組成點對多點的無線數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡，其中 1 個主站，多個分站，本設計中以 3 個分站為例，每個分站上其他電路由一個濕度傳感器、電磁閥驅動電路和電磁閥構成。主站與分站之間距離理論不超過 l km，實際 50m 即可。主站和分站的核心都是利用 AVR 單片機控制操作，主站單片機：主要接收濕 度數(shù)據(jù)并處理，然后發(fā)送數(shù)據(jù)到相應分站，分站的單片機接收到數(shù)據(jù)后響應主站命令，從而控制電磁閥動作。 1． 1 AVR 單片機 本設計中采用 ATMEL 公司 8 位單片機 AT． m89a8L。該單片枧是 ATMEL 公司 2020 年第一季度推出的一款新型 AVR 高檔單片機， ATmega8L 后面的“ L”代表的是一款可以工作在低電壓狀態(tài)的單片機，工作電壓范圍在 2． 7～ 5， 5V， ATmega8L內(nèi)部集成了 8kB 在系統(tǒng)自編程 FLAsH，可擦寫次數(shù)達到了 10000 次，具有獨立的鎖定為可選 Boot 代碼區(qū)‘，這可以通過片上 Boot 程序實現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi) 編程實現(xiàn)讀寫的同時性。片上還集成了 512 字節(jié)的 EEPROM，擦寫次數(shù)也達到了 10 000 次， lkB片內(nèi)的 sRAM 可以大幅提高編程的可靠性，用戶可以通過對鎖定為進行編程以實現(xiàn)用戶對程序的加密，使程序難以破解。 ATme
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