智能灌溉系统VIP免费

2012年重庆地区第五届“盛群杯”大学生单片机应用设计竞赛作品创意书20120292智能灌溉机重庆科技学院电气与信息工程学院指导教师：张小云参赛队员:刘云参赛队员:崔荣利参赛队员:柯小川公元2012年1月3日作品创意书一、摘要本设计是为了提高家庭、园艺工人的工作效率，节约水资源和营养液而设计的装置。此外，还能够最大限度地减少植物由于水分过量或缺失造成的死亡。此装置用温度传感器、湿度传感器、PH等检测外部及养料参数，动态提示及控制灌溉所需的水分和浇灌的合理时间及营养液的配比。通过该系统,园丁还可以事先设定好浇灌过程的浇水量和养料量，系统实时检测土壤水分和水分的流失量，得到反馈信号并分析，然后通过步进电机来动态调节浇灌量，以保证整个浇灌过程的正确性和连续性，确保植物健康生长，从而可减少植物因不正常生长而导致死亡的情况发生。关键词：智能灌溉环保动态调节二、作品介绍1、创作背景水是生命之源，是包括人类在内的各种生物生存的必要元素。而我国是联合国认定的“水资源紧缺”国家，人均淡水资源占用量仅为世界人均水平的1/4。所以对水资源的有效利用及节水成为一个重要课题。另一方面，随着生活质量提高和对健康生活的追求，人们对花卉、树木等绿色植物的种植越来越多。然而以往对花木的浇灌、施肥等工作都需要靠人工来实现。我们认为，这样做存在部分弊端：一方面，人工灌溉不能准确把握浇灌量，不仅造成了水资源的浪费，同时也有可能影响花木的健康生长；另一方面，由于现代生活节奏的加快，人们往往因忙于工作或外出时间较长而无暇顾及对花木的照料。已有的浇水器大多局限于定时浇灌，不能根据植物正常生长所需要的湿度、温度、PH等有效资料来实时调节植物的生长环境。针对上述现象，我组成员设计了此款浇灌装置，它是一款集配料装置、土壤湿度、温度、PH传感器、旋转浇灌装置等多种传感和控制装置为一体的基于单片机的自动、智能浇灌机，用以达到对植物进行定时、合理的智能灌溉和节水目的。三、工作原理一、整体原理框图此设计将以HT66F50为主控芯片，以温度、湿度、PH等传感器获取植物外部环境信息，然后将获取的信息转换给单片机分析后，再进行相应的处理。二、必要装置原理1.配料装置1.1作用（1）按照人工设定的植物生长所需营养液比例，将肥料（液体肥）和浇灌溉用水进行合理配置；（2）使土壤中的ＰＨ保持在正常范围内，当ＰＨ值过酸或者过碱时，配料装置开启，添加相应所需的酸或碱。1.2配制方法加料输送管与自来水管相接，通过控制自来水导入水量与加料流量来实现水与肥料的合理配比。2．数据采集模块数据采集的主要功能是采集外界环境的参数:温度、湿度、PH值等一系列的与植物生长有密切关系的因素。这些因素对植物的生长有很大的影响，只有当这三者达到适当比例时，植物才能达到最好的生长状态。2.1温度采集温度的采集采用的DS18B20温度传感器，通过温度传感器来检测空气的温度来判断当前的天气状况，以此温度作为参考是否灌溉的一个标准。DS18B20温度传感器有超小的体积，超低的硬件开消，抗干扰能力强，精度高，附加功能强等优点，而且全数字温度转换及输出，最高12位分辨率，精度可达土0.5摄氏度。检测温度范围为–55°C~+125°C(–67°F~+257°F)，完全适用于本产品的开发与要求。2.2湿度采集湿度采集采用的是AM1001湿度传感器，一方面可以实时检测土壤中的湿度，土壤过湿或者过干，通过湿度传感器检测的土壤湿度来判断植物是否缺水。另一方面，通过采集大气中水分的多少来判断当前天气的情况（如，是否将要下雨），进而结合土壤的湿度考虑是否灌溉。湿度传感器AM1001具有低功耗，小体积、带温度补偿、单片机校准线性输出、使用方便、成本低、完全互换、超长的信号传输距离、精确校准等优点。采集外界的模拟信号，传给单片机处理。2.3土壤PH的采集PH值的采集主要采用的是HI9125N传感器，通过HI9125N传感器检测土壤的酸碱度，酸碱度对植物的影响很大，过酸过碱对作物的伤害都是很大的。采用PH值的采集可以有效地预防过酸过碱情况的发生，有效地保护植物。不同的植物对PH的要求也各有差异。再者，I9125N具有良好的防水性，即使在恶...