【正文】 s, signal transfer circuit, keyboard and monitor display circuit, out port control circuit, malfunction alarm circuit as well as system software. This controller can control muftiinput and muftioutput. It can work in several ways such as closed loop control with sensors, opened loop control based on the preset timing program. In addition, it has automatic alarm function when the soil moisture exceeds the preset chose the LW02 capacitive moisture sensor as the soil moisture sensor, ADC0809 as the A/D conversion, independent key as the keyboard, LED display unit as the monitor display and chose the simple piezoelectric buzzer as the malfunction alarm device. The out port control circuit is posed of AT89C51,triode,photoelectric coupler,relay, electromagic valve and so software designing adopt the popular modularized structure. The development of software programs apply C51 language entirely. The primary programs are main program, keyboard scanning subroutine, A/D sampling subroutine, timer presetting subroutine. Meanwhile, the efficient antiinterference measures are adopted during the design of the hardware and software. Keywords: Single chip microprocessor Microirrigation Soil moisture sensor Automatic control 沈陽建筑大學城市建設(shè)學院畢業(yè)設(shè)計（論文） — III— 目 錄 摘要 ................................................................ I ABSTRACT ........................................................... II 目錄 .............................................................. III 第一章 前言 ......................................................... 6 研究背景 ............................................................ 6 研究目的和意義 ...................................................... 7 任務(wù)和要求 .......................................................... 7 第二章 智能灌溉系統(tǒng)的組成 ........................................... 9 灌溉總系統(tǒng)的組成 .................................................... 9 灌溉系統(tǒng)結(jié)構(gòu)總框圖 ................................................. 10 單片機灌溉量的確定 ................................................. 10 灌水量的確定 ........................................... 10 灌水時間間隔的確定 ..................................... 10 一次 灌水延續(xù)時間的確定 ................................ 10 灌水次數(shù)與灌水總量的確定 ............................... 11 開啟和關(guān)閉供水系統(tǒng)的土壤含水量臨界點的確定 ............. 11 第三章 GTM900C 無線模塊 ............................................ 13 GTM900C 模塊介紹 ................................................... 13 GTM900C模塊產(chǎn)品定位 ................................... 14 GTM900C 模塊產(chǎn)品特性 ................................... 14 GTM900C 模塊產(chǎn)品的應(yīng)用 ................................. 15 GTM900C 無線模塊的業(yè)務(wù)演示框圖 ......................... 15 GTM900C 無線模塊 AT命令 ............................................. 1 AT 命令類型 ............................................. 1 消息發(fā)送和寫入命令 ..................................... 2 GTM900C 信號連接器和天線接口 ........................................ 5 沈陽建筑大學城市建設(shè)學院畢業(yè)設(shè)計（論文） — IV— 信號連接器 .............................................. 5 天線接口 ................................................ 6 接口信號 ................................................ 6 接口的使用 .......................................................... 9 UART 接口的功能特性 .................................... 9 UART 接口信號定義 ...................................... 9 UART 接口 DCEDTE 配線 ................................ 10 第四章 系統(tǒng)硬件設(shè)計 ................................................ 11 土壤水分傳感器的選擇與使用 ......................................... 11 土壤水分傳感器的選擇 ................................... 11 土壤水分傳感器的測量原理及其實現(xiàn)方法 ................... 11 傳感器在田間的埋設(shè) ..................................... 14 單片機的選擇 ....................................................... 15 單片機的發(fā)展概況及其選擇 ............................... 15 89C51單片機性能與應(yīng)用 ................................ 15 引腳功能 .............................................. 16 振蕩器電路及復(fù)位電路設(shè)計 ........................................... 18 存儲器的配置 ....................................................... 19 數(shù)據(jù) 采集處理電路 ................................................... 20 模數(shù)轉(zhuǎn)換器的選擇 ...................................... 20 ADC0809 引腳及接口電路設(shè)計 ............................ 21 顯示系統(tǒng)的電路設(shè)計 ................................................. 23 輸出控制電路設(shè)計 ................................................... 24 故障報警電路及鍵盤接口電路設(shè)計 ..................................... 25 第五章 系統(tǒng)軟件設(shè)計 ................................................ 28 主程序設(shè)計 ......................................................... 28 鍵盤掃描子程序設(shè)計 ................................................. 30 實時時鐘中斷與控制功能的完成 ....................................... 31 時間灌溉控制功能的實現(xiàn) ............................................. 32 沈陽建筑大學城市建設(shè)學院畢業(yè)設(shè)計（論文） — V— 其它控制功能的實現(xiàn) ................................................. 32 定時設(shè)定功能的實現(xiàn) ..................................... 33 濕度范圍設(shè)定功能的實現(xiàn) ................................. 33 第六章 技術(shù)經(jīng)濟分析 ................................................ 35 第七章 結(jié)論 ........................................................ 36 參考文獻 ........................................................... 37 致謝 ................................................. 錯誤 !未定義書簽。占國土面積 50%以上的華、西北、東北地區(qū)的水資源僅占全國總量的 20%左右，農(nóng)業(yè)的季節(jié) 性、區(qū)域性干旱缺水問題十分突出。從作物需要來講，我國水分有效利用率僅 ，個別省份只有 ，與先進國家的，浪費驚人。我國單片機灌溉面積只徘徊在 2~3. 7 萬 m2。計算機化操作運行精密、可靠、節(jié)省人力，對灌溉過程的控制可達到相當?shù)木取? 研究目的和意義 灌溉管理自動化是世界先進國家發(fā)展高效農(nóng)業(yè)的重要手段，而我國目前仍局限于灌溉單項技術(shù)的推廣和應(yīng)用，技術(shù)的集成和自動化水平較低，這也是制約我國高效農(nóng)業(yè)發(fā)展的主要原因。 本自動灌溉控制器的總體研制方案如下 ： ①自動控制器采用 ATMEL 公司的 AT89C51 系列單片機 ； ②土壤水分測量時采用先進的 TW02 型水分傳感器，可同時接八路傳 器 ； ③系統(tǒng)控制多路輸出 ； ④系統(tǒng)可完成 :傳感器自動閉環(huán)控制，時間控制等多種灌溉控制方式 ； 沈陽建筑大學城市建設(shè)學院畢業(yè)設(shè)計（論文） — 8— ⑤具有灌溉水分超出設(shè)定范圍自動報警功能 ； ⑥根據(jù)以上性能要求本控制器采用 4 位 LED 顯示和 4 個按鍵來完成多種功能操作。 圖 沈陽建筑大學城市建設(shè)學院畢業(yè)設(shè)計（論文） — 10— 灌溉系統(tǒng)結(jié)構(gòu)總框圖 圖 灌溉系統(tǒng)結(jié)構(gòu)總框圖 單片機灌溉量的確定 灌水量的確定 灌水量可由式 m = (b1b0)hpr