【正文】 (1)高效省水微灌系統(tǒng)全部由管道輸水，因此損失少，灌水時只濕潤作物根部附近的部分土壤，灌水量小，灌水均勻度可達80～90％，水的利用率高。微灌特別是在經(jīng)濟作物，應(yīng)用效益十分突出,因此很適合一家積使用一戶小面積使用。微灌技術(shù)大都用于經(jīng)濟作物，是目前農(nóng)民比較關(guān)心的一種節(jié)水灌溉技術(shù)，它是在滴灌的基礎(chǔ)上發(fā)展起來一種節(jié)水灌溉技術(shù)，微灌包括滴灌、微噴灌、滲灌、小管涌流灌等多種方式。因此，抓好噴灌、滴灌、微噴灌的設(shè)備生產(chǎn)，以質(zhì)優(yōu)、價廉的國產(chǎn)設(shè)備來支持高效節(jié)水灌溉技術(shù)的加速發(fā)展是必要的。國內(nèi)現(xiàn)有的節(jié)水灌溉設(shè)備、配套器材制造廠多為一些轉(zhuǎn)產(chǎn)的小企業(yè)，生產(chǎn)技術(shù)裝備落后、專業(yè)化生產(chǎn)程度低，生產(chǎn)與科研脫節(jié)，這是國產(chǎn)節(jié)水灌溉設(shè)備成本高，性能不穩(wěn)定、質(zhì)量差、不耐用的根本原因。第2章 農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉系統(tǒng) 滴灌原理概述噴灌、滴灌、微噴灌等任何一種高效節(jié)水灌溉技術(shù)的應(yīng)用，都必需通過與技術(shù)相配套的設(shè)備來實現(xiàn)的。和傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)灌溉設(shè)備相比成本大大降低，而且抗干擾性好、安裝維護方便、測量精度高，具有較高的性能和價格比。要實現(xiàn)與傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)相比具有結(jié)構(gòu)簡單、安全可靠、實時性好、靈敏度高；功耗低，操作簡便等優(yōu)點。改進地面灌溉技術(shù)，提高地面灌溉的灌水效果對緩解我國水資源短缺、保持灌溉農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。隨著我國水資源供需矛盾日益尖銳，農(nóng)業(yè)用水分配額減少的問題勢必日益突出，同時為了緩解我國進入WTO外國農(nóng)產(chǎn)品對我國農(nóng)業(yè)發(fā)展的壓力，如何快速發(fā)展我國的節(jié)水灌溉技術(shù)及其配套設(shè)備，從而緩解我國農(nóng)業(yè)用水壓力及發(fā)展高品質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品以加大同國外產(chǎn)品的競爭已經(jīng)是一個不容忽視的嚴峻問題。 課題研究目的及主要內(nèi)容節(jié)水灌溉技術(shù)及其配套設(shè)備，在我國經(jīng)過近30多年的快速發(fā)展，在總結(jié)相關(guān)成果的基礎(chǔ)上，初步形成了其技術(shù)體系，在某些方面已達到或接近國際先進水平。特別是近年來發(fā)達國家已開展了基于田間水肥等生產(chǎn)要素的巨大差異性，利用GPS和G1S、RS和計算機控制系統(tǒng)，精細準確調(diào)整灌水施肥的精準灌溉技術(shù)研究，為最大限度地優(yōu)化各項農(nóng)業(yè)投入，充分挖掘田間水肥差異性所隱含的增產(chǎn)潛力創(chuàng)造了條件。為實現(xiàn)渠系優(yōu)化配水的要求，應(yīng)用計算機技術(shù)的渠道水量、流量實時調(diào)控的研究也在國內(nèi)外逐步興起。剛?cè)峤Y(jié)構(gòu)具有適應(yīng)凍融變形、脹而不裂和防滲、減輕凍脹的特性，能同時有效解決滲漏和凍脹的問題，應(yīng)用高分子材料研制技術(shù)可靠、結(jié)構(gòu)簡單、經(jīng)濟合理的剛?cè)峄旌辖Y(jié)構(gòu)或純?nèi)嵝越Y(jié)構(gòu)作為渠道的護砌結(jié)構(gòu)是我國科技人員正在努力研究的方向。因此，各國都正在不斷研究開發(fā)技術(shù)可靠、經(jīng)濟合理的高分子合成新材料。國內(nèi)外都正在較普遍的將高分子材料應(yīng)用在渠道防滲中，尤其是在高分子膜料的應(yīng)用上已取得了不少實用的研究成果。相對來說，技術(shù)正在趨于成熟，主要是探索新型建筑結(jié)構(gòu)形式。如蜂窩管滲流集蓄新產(chǎn)品，長流道新型薄壁微灌帶，帶離心清洗裝置的自動反沖過濾器，帶穩(wěn)壓機構(gòu)的連續(xù)精量水動式施肥泵，作物根區(qū)局部控水灌溉裝置，國產(chǎn)激光控制精細平地鏟運設(shè)備，控制性分根交替灌溉孔口灌灌水器和交替閥等將會取得較大突破[3]。近幾年，根據(jù)中國國情，我國已研發(fā)出大射程旋轉(zhuǎn)式微噴頭、長流道新型薄壁微灌帶、帶離心清洗裝置的自動反沖過濾器、帶穩(wěn)壓機構(gòu)的連續(xù)精量水動式施肥泵、低壓壓力調(diào)節(jié)器、節(jié)能異形噴嘴、可調(diào)霧化程度及射程的多功能噴頭、新型短流道噴頭、輕小型噴灌機組、新型中遠射程噴頭、國產(chǎn)激光控制精細平地鏟運設(shè)備等節(jié)水灌溉設(shè)備和系統(tǒng)。在節(jié)水灌溉產(chǎn)品快速開發(fā)平臺技術(shù)中，提出的高精度快速成型專用設(shè)備是快速成型領(lǐng)域研究的熱點，但是目前沒有見到開發(fā)成功的報道。國外現(xiàn)有滴灌施肥灌溉自動控制軟件也只能在給定施肥量的情況下控制肥液濃度與施肥歷時，而未能將作物施肥灌溉制度、土壤特性、氮素運移模式相結(jié)合，形成決策、管理一體化的軟件。在噴微灌設(shè)備方面，對注肥設(shè)備的研制取得了可喜的進展，但對滴灌施肥灌溉條件下養(yǎng)分的運移以及施肥灌溉系統(tǒng)運行參數(shù)幾乎沒有涉及。在微灌水肥高效利用方面，以色列、美國、荷蘭等國家對不同作物的施肥灌溉制度和微灌施肥灌溉專用液體肥料進行了20～30年的研究，取得了豐富的成果，已經(jīng)研制出了針對多種經(jīng)濟作物水肥高效利用的專家管理系統(tǒng)。渾水波涌灌溉則是利用含沙量較高的水進行波涌灌溉，能夠起到更加明顯的效果。該技術(shù)在美國等發(fā)達國家被稱為是地面灌溉最重要的進展之一。 國內(nèi)、外灌溉現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢地面灌溉技術(shù)研究方面，水平畦灌、階式水平畦灌的研究不斷深入，傳統(tǒng)的畦灌、溝灌也由過去單純研究灌水技術(shù)要素對灌水均勻性、水分深層滲漏的影響，轉(zhuǎn)向綜合研究灌水技術(shù)要素對土壤水肥運移、對水肥淋失的影響；同時，開發(fā)了膜上灌等新型灌水技術(shù)，并得到較大面積推廣。微灌又分為滴灌、微噴灌、涌泉灌、地下滲灌。自動灌溉技術(shù)在發(fā)達國家，特別是大面積種植或缺水地區(qū)極其適用。必須將水源開發(fā)、輸配水、灌水技術(shù)和降雨、蒸發(fā)、土壤情況和農(nóng)作物需水規(guī)律等方面統(tǒng)一考慮。高效農(nóng)業(yè)和精細農(nóng)業(yè)要求我們必須提高水資源的利用率。由傳統(tǒng)的充分灌溉向非充分灌溉發(fā)展，對灌區(qū)用水進行監(jiān)測預(yù)報，實際動態(tài)管理。灌溉系統(tǒng)的自動化水平較低，這也是制約我國高效農(nóng)業(yè)發(fā)展的主要原因。因而，解決農(nóng)業(yè)灌溉用水的問題，對于緩解水資源的緊缺是非常重要的?！　∥覈r(nóng)業(yè)灌溉用水占全國年總用水量的67％左右，是用水大戶，也是節(jié)水潛力最大的領(lǐng)域，節(jié)約灌溉用水對我國實施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略具有重要意義。LED monitor目 錄摘 要 IAbstract II第1章 引言 1 農(nóng)業(yè)自動灌溉 1 國內(nèi)、外灌溉現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 2 課題研究目的及主要內(nèi)容 4第2章 農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉系統(tǒng) 5 滴灌原理概述 5 土壤濕度傳感器 8 模糊控制 9第3章 基于MCS51單片機的農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計 11 單片機選型 11 時鐘電路 14 復(fù)位電路 14 A/D轉(zhuǎn)換電路 15 數(shù)據(jù)存儲電路 19 LED顯示電路 20 串行通信電路 24 報警電路 27第4章 基于MCS51單片機的農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)軟件設(shè)計 29 系統(tǒng)主程序設(shè)計 30 數(shù)據(jù)采集子程序 33 數(shù)據(jù)處理子程序 34 數(shù)據(jù)顯示子程序 36 數(shù)據(jù)通信子程序 37第5章 結(jié)論 40參 考 文 獻 41致 謝 42附 錄 43 III沈陽工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）第1章 引言 農(nóng)業(yè)自動灌溉水資源緊缺是中國的基本國情，特別是北方地區(qū)嚴重缺水，人均水資源量只占全國人均水平的1/4，水資源、土地資源、經(jīng)濟社會發(fā)展的布局嚴重失衡，生產(chǎn)和生活用水不斷增長大量擠占了自然生態(tài)用水，已使黃河斷流、華北地區(qū)地下水位大幅度下降、生態(tài)環(huán)境急劇惡化，水資源短缺已成為地區(qū)可持續(xù)發(fā)展的重要制約因素。detector。 data is stored to external stable data storage space 6264, in the end, the LED monitor displays parts of the data for interpretation. Software includes the design of main program, data detection subprogram, data interpretation subprogram,and data display subprogram designs. The hardware design has advantage in a simple circuit, and high reliability of the program. Keywords: agricultural irrigation。 data detection circuit uses A/D converter AD574 to achieve the conversion。本設(shè)計的本系統(tǒng)的硬件電路結(jié)構(gòu)簡單、系統(tǒng)的可靠性高關(guān)鍵詞：農(nóng)業(yè)灌溉；單片機；傳感器；A/D轉(zhuǎn)換；LED顯示AbstractWater is the essential basic factor for all lifecycles. water resource is the important basic resource for social economics and society development. China is one of the 13 countries in the world which have the shortage problem with water resource. the average water distribution is only a quarter of the world. Production industry and every day life usages have taken up the major part of water usage. Agricultural industry uses up about 67% of the total water resource and it is the major stream for water saving. Making changes to the ways of agricultural industry water usage is the main direction of saving agricultural water usage. Drip irrigation is the most effective technique currently in agricultureal irrigation. This design includes hardware ciruit design and software this topic, the hardware circuit design includes clock circuit design, reset circuit design, alarm circuit design, the selection of soil dampness detectors, the selection of single chip microputer, data detection and store design, LED monitor part and serial munication circuit design. Single chip uses AT89C51。土壤濕度傳感器將采集到的數(shù)據(jù)送入A/D轉(zhuǎn)換器AD574，數(shù)據(jù)存儲到外部靜態(tài)數(shù)據(jù)存儲器6264，最終由LED顯示部分顯示，讀出數(shù)據(jù)。硬件電路部分主要包括時鐘電路設(shè)計，復(fù)位電路設(shè)計，報警電路設(shè)計，土壤濕度傳感器的選用，主控單片機的選用，數(shù)據(jù)存儲電路和數(shù)據(jù)采集電路的設(shè)計，LED顯示部分和串行通信的設(shè)計。改變農(nóng)業(yè)灌溉方式是節(jié)約農(nóng)業(yè)用水的主要途徑。生產(chǎn)和生活占了大量用水。摘 要水是一切生命過程中不可替代的基本要素，水資源是國民經(jīng)濟和社會發(fā)展的重要基礎(chǔ)資源。我國是世界上13個貧水國之一，人均水資源占有量只有世界人均水平的l/4。其中農(nóng)業(yè)灌溉用水占全國年總用水量的67％左右，是節(jié)水潛力最大的領(lǐng)域。農(nóng)業(yè)灌溉方式中，滴灌是目前最為有效的一種。本設(shè)計包括硬件電路設(shè)計和軟件設(shè)計兩部分。單片機選用AT89C51；數(shù)據(jù)存儲電路采用外部靜態(tài)數(shù)據(jù)存儲器6264；數(shù)據(jù)采集電路采用A/D轉(zhuǎn)換器AD574實現(xiàn)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換；設(shè)計的顯示部分采用6位LED顯示，74LS138實現(xiàn)其位選，CD4543實現(xiàn)其段選。軟件部分包括對主程序、數(shù)據(jù)采樣子程序、數(shù)據(jù)處理子程序、顯示子程序的簡單設(shè)計。 data storage circuit uses external stable data storage 6264。 the display part of the design uses six digits LED monitor, 74LS138 achieves position selection, CD4543 achieves interval selection. Soil dampness detector will transfer detected data to A/D converter AD574。single chip。A/D converter。解決北方地區(qū)缺水有多種途徑，但立足點應(yīng)放在節(jié)約用水上，要建設(shè)節(jié)水型社會、節(jié)水型城市、發(fā)展節(jié)水型產(chǎn)業(yè)，不論居民生活、城市發(fā)展，還是各項經(jīng)濟活動都要厲行節(jié)水，提高水的利用效率和效益。因為：第一、農(nóng)田灌溉耗水量最多，約占全國總耗水量的2/3，北方地區(qū)更是高達80%左右，節(jié)約灌溉用水可有效緩解水的供需矛盾；第二、目前農(nóng)田灌溉無效耗水的比重很大，發(fā)展節(jié)水灌溉不僅可以減少無效耗水、提高作物產(chǎn)量，同時還能減少土地鹽漬化危害和面源污染，改善生態(tài)問題，一舉多得[1]。在灌溉領(lǐng)域合理地推廣自動化控制，不僅可以提高資源利用率，緩解水資源日趨緊張的矛盾，還可以增加農(nóng)作物的產(chǎn)量，降低農(nóng)產(chǎn)品的成