【正文】 壤理化特性的影響,即使對(duì)同一塊田,這一關(guān)系也十分復(fù)雜,使得用張力推求土壤含水量時(shí)極為困難,不方便,帶來(lái)較大誤差。 張力計(jì)式土壤水分傳感器張力計(jì)式土壤水分傳感器是一種廣泛成功地用于某些土壤水分測(cè)量的傳感器。因?yàn)楸驹O(shè)計(jì)需要的按鍵數(shù)目較多，為了節(jié)省 I/O 口線資源，選用矩陣式鍵盤(pán)，故采取方案二。在矩陣式鍵盤(pán)中，每條水平線和垂直線在交叉處不直接連通，而是通過(guò)一個(gè)按鍵加以連接。故在按鍵數(shù)量不多時(shí)，常采用這種按鍵結(jié)構(gòu)。1 圖 自動(dòng)灌溉控制器系統(tǒng)基本模塊原理框圖 鍵盤(pán)方案選取方案一:獨(dú)立式按鍵。綜上所述，本系統(tǒng)不但具有非常友好的人機(jī)交互界面，而且具有良好的實(shí)時(shí)控制功能，能及時(shí)響應(yīng)用戶請(qǐng)求。灌溉進(jìn)行一定的時(shí)間后自動(dòng)停止，該時(shí)間由用戶加載在單片機(jī)內(nèi)部數(shù)據(jù)決定。在閉環(huán)控制方式下，利用濕度采集模塊將多處不同地點(diǎn)檢測(cè)到的濕度模擬量輪流進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)化后對(duì)各數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合處理，再傳送給單片機(jī)。模塊化設(shè)計(jì)是綠色設(shè)計(jì)方法之一，它已經(jīng)從理念轉(zhuǎn)變?yōu)檩^成熟的設(shè)計(jì)方法 [3]。該系統(tǒng)采用分布式布置，可與上位機(jī)雙向通信，用微機(jī)對(duì)其進(jìn)行編程操作和對(duì)其子控制器進(jìn)行控制，并能用微機(jī)隨時(shí)監(jiān)控灌溉系統(tǒng)的工作狀況。近年來(lái)隨著農(nóng)業(yè)對(duì)自動(dòng)化程度要求的提高，以色列出現(xiàn)灌溉用的可編程邏輯控制器(PLC)，這種控制器通過(guò)把不同的網(wǎng)絡(luò)連接到主機(jī)上進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和處理?？刂品绞届`活，手動(dòng)、半2自動(dòng)、全自動(dòng)任選且可隨意在計(jì)算機(jī)上更改，可同時(shí)控制多個(gè)設(shè)備，受控區(qū)位置及形狀，環(huán)境參數(shù)及設(shè)備狀態(tài)可同時(shí)顯示在中心計(jì)算機(jī)上。該系統(tǒng)是國(guó)家“九五”科技攻關(guān)項(xiàng)目中自主研發(fā)的科技產(chǎn)品，該系統(tǒng)結(jié)合我國(guó)溫室的環(huán)境和實(shí)際使用特點(diǎn)，以積木分布式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理，解決了計(jì)算機(jī)適時(shí)閉環(huán)控制、動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)、控制顯示中文、施肥泵混合比可調(diào)、電磁閥開(kāi)度可調(diào)等關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題。國(guó)內(nèi)的一些高爾夫球場(chǎng)等大面積場(chǎng)地灌溉控制，一般引用國(guó)外現(xiàn)成的成套灌溉控制產(chǎn)品。但從長(zhǎng)遠(yuǎn)利益考慮，新的智能化技術(shù)、傳感技術(shù)和農(nóng)業(yè)科技的引入、應(yīng)用和普及，將會(huì)有智能化程度更高、功能更強(qiáng)、性能更穩(wěn)定可靠的灌溉控制器出現(xiàn)。國(guó)內(nèi)雖然有多家研制灌溉控制器，但多數(shù)是小規(guī)模、實(shí)驗(yàn)和理論的探討，應(yīng)用不夠普及，究其原因一則是開(kāi)發(fā)性能完善的灌溉控制系統(tǒng)需要大量的人力、物力的投入，需要多部門(mén)、多學(xué)科的融合，這在一定程度上限制了性能完善、適應(yīng)性強(qiáng)的控制器的開(kāi)發(fā)。顯示模塊將采集數(shù)據(jù)和灌溉信息顯示在顯示屏上。本設(shè)計(jì)以AT89C51單片機(jī)為主要硬件模塊，通過(guò)軟件編程實(shí)現(xiàn)對(duì)土壤濕度進(jìn)行多點(diǎn)檢測(cè)，當(dāng)所測(cè)的實(shí)際濕度低于警戒值時(shí)，將觸發(fā)灌溉控制器裝置。 stepping motor control circuit module uses the ULN2803 drive chip linton。濕度采集模塊以探針式電容濕度傳感器為核心，步進(jìn)電機(jī)控制電路模塊采用了達(dá)林頓驅(qū)動(dòng)芯片 ULN2803，顯示電路模塊主要由 LCD12864 構(gòu)成。畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)課 題 名 稱(chēng) 自動(dòng)灌溉控制器的設(shè)計(jì) 學(xué) 生 姓 名 學(xué) 號(hào) 系、年級(jí)專(zhuān)業(yè) 指 導(dǎo) 教 師 職 稱(chēng) 2020 年 5 月 30 日摘 要近幾年來(lái)，隨著水資源的日趨緊張，世界各國(guó)都在積極探索行之有效的節(jié)水途徑和措施。在閉環(huán)（自動(dòng)）模式下，該系統(tǒng)能自動(dòng)對(duì)土壤的濕度進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)實(shí)際濕度低于警戒值時(shí)單片機(jī)自動(dòng)啟動(dòng)步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行灌溉。 display circuit module mainly posed by LCD12864. In the loop (automatically) mode, this system can detect soil moisture. When actual humidity is lowwer than vigilance value, microcontroller automatic startup stepper motor to irrigat. In time (manual) mode, users can set the time through the the irrigation time is out, then stop the irrigation.Keywords: AT89C51； Probe type capacitor humidity sensors；ULN2803 da linton driver；LCD12864目 錄摘 要 ..................................................................................................................IABSTRACT .....................................................................................................II第 1 章 緒論 .....................................................................................................1 引言 ....................................................................................................1 課題來(lái)源 ............................................................................................1 國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀 ........................................................................................2第 2 章 方案設(shè)計(jì)與論證 .................................................................................4 總體方案論證 ....................................................................................4 鍵盤(pán)方案選取 ....................................................................................5 土壤濕度傳感器的選取 ....................................................................6第 3 章 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì) .............................................................................9 AT89C51 單片機(jī)硬件電路 ................................................................9 濕度采集電路 ..................................................................................12 矩陣鍵盤(pán)電路設(shè)計(jì) ..........................................................................14 LCD 液晶顯示電路 ..........................................................................15 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路 ..........................................................................19第 4 章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) ...................................................................................21 程序設(shè)計(jì) ..........................................................................................21 主程序設(shè)計(jì) ......................................................................................22 12864 LCD 顯示子程序設(shè)計(jì) ...........................................................24 鍵盤(pán)子程序設(shè)計(jì) .............................................................................28第 5 章 系統(tǒng)仿真 ...........................................................................................35 PROTUES 仿真軟件介紹 ................................................................35 仿真電路設(shè)計(jì) ..................................................................................35 系統(tǒng)總體電路仿真 ...........................................................................36第 6 章 結(jié)束 語(yǔ) ...............................................................................................41參考文獻(xiàn) .........................................................................................................42致謝 .................................................................................................................43附錄Ⅰ源程序代碼 .........................................................................................44附錄Ⅱ 系統(tǒng)整體電路圖 ...............................................................................540第 1 章 緒論 引言隨著中國(guó)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程的加快、農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整以及我國(guó)加入WTO等因素，農(nóng)業(yè)灌溉自動(dòng)化技術(shù)的要求越來(lái)越高，灌溉控制器在我國(guó)有著巨大的市場(chǎng)。系統(tǒng)還可以實(shí)現(xiàn)時(shí)間控制方式，隨時(shí)灌溉，從而也體現(xiàn)了多用途、人性化的現(xiàn)代智能化系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求。灌溉時(shí)間一到，驅(qū)動(dòng)電路則停止驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)，灌溉停止。其次是現(xiàn)在開(kāi)發(fā)出來(lái)的灌溉控制器價(jià)格昂貴，農(nóng)民盡管知道能節(jié)省人力、灌溉用水、提高產(chǎn)量，但由于一次性投資太大，多數(shù)農(nóng)民承受不起，這也在一定程度上限制了灌溉控制器的普及 [1]。綜上所述，西方發(fā)達(dá)國(guó)家在節(jié)水灌溉控制器的開(kāi)發(fā)上已越來(lái)越成熟，且發(fā)展趨勢(shì)是研制大型分布式控制系統(tǒng)和小面積單片機(jī)控制系統(tǒng)，并帶有通信功能，能與上位機(jī)進(jìn)行通信，并可由微機(jī)對(duì)其編程操作。而廣大農(nóng)村可根據(jù)我國(guó)國(guó)情和各地經(jīng)濟(jì)和技術(shù)發(fā)展的實(shí)際情況，采取簡(jiǎn)單可行的節(jié)水灌溉控制措施及相應(yīng)的排灌機(jī)械和設(shè)備，大力發(fā)展可靠、實(shí)用、成本低、操作簡(jiǎn)便的節(jié)水灌溉控制器，這樣做不僅具有廣闊的市場(chǎng)，而且具有巨大的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。該系統(tǒng)具有手動(dòng)控制、程序控制和自動(dòng)控制等多種灌溉系統(tǒng)模式，可按需要靈活應(yīng)用，在大連、北京等地已經(jīng)投入了應(yīng)用，從系統(tǒng)運(yùn)行情況來(lái)看，該系統(tǒng)有很好控制效果，取的了一定的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益 [2]。北京奧特思達(dá)科技有限公司研制的 WT02 型微噴灌定時(shí)自動(dòng)控制器，是一種供農(nóng)業(yè)、草坪、果園、溫室一般場(chǎng)合給水的電子灌溉自動(dòng)控制系統(tǒng)。隨著控制技術(shù)、傳感器技術(shù)的發(fā)展，以色列開(kāi)發(fā)出了現(xiàn)代診斷式控制器，這種控制器把以前不可能采集到的信息通過(guò)不同的傳感器來(lái)獲得，通過(guò)因特網(wǎng)、遠(yuǎn)程控制、GSM等來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸，然后通過(guò)計(jì)算機(jī)中的一些模型來(lái)處理信息，作出灌溉計(jì)劃。0第 2 章 方案設(shè)計(jì)與論證 總體方案論證所謂的模塊化設(shè)計(jì)，簡(jiǎn)單地說(shuō)就是將產(chǎn)品的某些要素組合在一起，構(gòu)成一個(gè)具有特定功能的子系統(tǒng)，將這個(gè)子系統(tǒng)作為通用性的模塊與其他產(chǎn)品要素進(jìn)行多種組合，構(gòu)成新的系統(tǒng)，產(chǎn)生多種不同功能或相同功能、不同性能的系列產(chǎn)品。本設(shè)計(jì)方案以 AT89C51 單片機(jī)為控制核心，采用模塊化的設(shè)計(jì)方法，總分為四大模塊：濕度采集電路模塊、步進(jìn)電機(jī)控制電路模塊、鍵盤(pán)接口電路模塊和顯示電路模塊。單片機(jī)將接收到的數(shù)