单片机课程论文.doc

湖南农业大学课程论文
学院:东方院班级:09机制三班
姓名:彭彦韬学号:2
课程论文题目:农田自动供水系统
课程名称:单片机原理及应用
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成绩评定教师签名:
日期: 年月日
农田自动灌溉系统
学□□生:朱仕钦
(工学院08级机制二班,学号:6)
摘要:“单片机原理及应用”是一门理论性实践性强的专业技术基础课程,根据该课程的性质、目的、和要求,结合专业特色、教学时数和高职高专教育的特点,就该门课课程设计的选题和实施过程进行了新的探讨,搞好‘单片机课程设计’这一环节对掌握单片机技术在生产实践中的应用,对后续专业课程的学习及对培养造就应用型、创造型的一线工程技术人才将起到较大的促进作用。
关键词: 灌溉自动温度湿度传感电源

(导入语)世界各国越来越认识到水已成为21世纪可持续发展的一个关键问题。中国水资源已处于相当紧缺的程度,加上全国90%的废、污水未经处理或处理未达标就直接排放的水污染,11%的河流水质低于农田供水标准。水是农业的命脉,是生态环境的控制性要素,同时又是战略性的经济资源,因此采用水泵抽取地下水灌溉农田,实现水资源合理利用,发展节水供水,改善生态环境,是我国目前精确农业的关键。
采用节水和节能的灌水方法是当今世界供水技术发展的总趋势。智能供水系统在国外发达国家推广得比较快,技术发展也比较成熟,起步也比较早,特别是以色列、美国和加拿大等国,先进的电子技术、计算机和控制技术运用到了农业供水中,大大提高了用水效率和生产力。而随着我国经济和科技的发展,节水供水系统发展得很快,但大多停留在单片机控制为核心技术基础上,与国外发达国家有一定的差距。
农田供水的任务是适时适量地将水自水源送至农田,满足作物生长的需要。供水从天然状态到被作物吸收最终形成产量可归结为以下三大环节:
(1)通过供水取、输、配水系统将水引至田间;
(2)然后以适当的灌水技术将水变成可供作物吸收的土壤水;
(3)作物根系自土壤中吸收水分(包括养分),经过光合作用将辐射能转化为化学能最后形成干物质(碳水化合物)。
前两个环节可依靠一系列工程技术和管理措施来实现。节水供水增产的目标应是极大地提高上述两个环节中水的转化及产出效率。本设计论文是针对第一个环节而研究设计的。如果再根据作物农田实际情况结合滴灌、喷洒、施肥、除害等技术合理运用,我国农业的前景将非常乐观。
1 系统工作原理与硬件结构
系统工作原理
单片机系统通过多个传感器对湿度、温度、降雨量、酸碱度、水分蒸发量(风速)和空气温度等多种信息的采集来实现对农田的精确自动灌溉控制,输出A的信号信息通过无线全双工数传收发模块传送给控制中心(嵌入式系统)来确定是否启动水泵为农田供水,传送到远方控制中心实现远程监控,并通过计算机中的一些模型来处理信息,作出供水计划。
系统的硬件结构
该系统由两个子系统组成,其一为控制中心:一个控制主机和无线传感器网络节点组成。其二是远程控制系统:GPRS通信模块、网络传输与监控中心主机。图1是系统的总体结构简图,图中的无线通讯模块结构完全相同。控制主机由基于MiniARM嵌入式微控制器的开发平台和无线通讯模块组成。主机与无线传感器网络节点构成星型拓扑无线网络;远程控制系统由GPRS模块Mini-接入(