CN106249669A - 一种基于单片机的温室大棚精准灌溉测控系统及其方法 - Google Patents

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陈小康
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    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/04—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers
    • G05B19/042—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers using digital processors
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
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    • Y02A40/10—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production in agriculture
    • Y02A40/25—Greenhouse technology, e.g. cooling systems therefor

Abstract

本发明公开了一种基于单片机的温室大棚精准灌溉测控系统及其方法，包括供电电源、信号调理电路、土壤水分传感器、电磁阀部分、LCD显示电路、时间设置按键部分、手动/自动测控按键部分、手动灌溉按键部分、自动灌溉按键部分、供电按键部分和单片机控制电路部分；所述土壤水分传感器与信号调理电路电气连接，所述信号调理电路与单片机控制电路部分电气连接，所述单片机控制电路部分分别与LCD显示电路、手动/自动测控按键部分、时间设置按键部分、电磁阀部分、手动灌溉按键部分、自动灌溉按键部分和供电按键部分电气连接，所述供电电源为整个精准灌溉测控系统供电。本发明设计简单，成本低，可以实现对大棚作物的精准灌溉。

Description

一种基于单片机的温室大棚精准灌溉测控系统及其方法
技术领域
本发明属于温室大棚精准灌溉测控技术领域，尤其涉及一种基于单片机的温室大棚精准灌溉测控系统及其方法。
背景技术
本发明源自实验中需对大棚作物进行智能精准灌溉控制的要求，为了提高水资源利用率，解决农业缺水、节水问题，同时针对传统灌溉技术中由于缺少智能测量控制环节而费时、费力的问题，达到减少人力和物力的投入实现对大棚作物生长环境的智能化控制目的，进行了基于单片机的节水灌溉系统及其方法的设计。
发明内容
本发明针对现有技术中的不足，提供了一种基于单片机的温室大棚精准灌溉测控系统及其方法。
为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决：
一种基于单片机的温室大棚精准灌溉测控系统及其方法，包括供电电源、信号调理电路、土壤水分传感器、电磁阀部分、LCD显示电路、时间设置按键部分、手动/自动测控按键部分、手动灌溉按键部分、自动灌溉按键部分、供电按键部分和单片机控制电路部分；所述单片机控制电路部分为单片机最小系统电路，所述土壤水分传感器与信号调理电路电气连接，所述信号调理电路与单片机控制电路部分电气连接，所述供电电源与供电按键部分电气连接，所述单片机控制电路部分分别与LCD显示电路、手动/自动测控按键部分、时间设置按键部分、电磁阀部分、手动灌溉按键部分、自动灌溉按键部分和供电按键部分电气连接，所述供电电源为整个精准灌溉测控系统供电。
所述土壤水分传感器为输出模拟电压信号的土壤水分传感器，所述信号调理电路包括模拟滤波电路、放大电路和A/D转换电路，其中模拟滤波电路、放大电路和A/D转换电路依次电气连接，所述供电电源部分采用可充电锂电池电源或者直流稳压电源模块供电。
所述的一种基于单片机的温室大棚精准灌溉测控系统及其方法，其测控方法步骤如下：
a.通过供电按键部分为系统上电，系统初始化单片机程序，操作员人工设置手动/自动测控按键部分，选择手动测控模式或者自动测控模式；
b.当选择手动测控模式时，操作员通过操作手动灌溉按键部分对用于灌溉的电磁阀部分进行开或者关的动作，实现手动开环控制大棚灌溉的开启与关闭；
c.当选择自动测控模式时，操作员通过时间设置按键部分设置单片机采集信号的时间间隔T，时间设定完成后，按下自动灌溉按键部分，则单片机控制电路部分将每隔时间T对信号调理电路采集土壤水分传感器所得的土壤含水量数据进行读取并通过LCD显示电路进行显示，同时将读取所得的土壤含水量数据与预先通过单片机程序设定的土壤含水量阈值进行比较，根据比较结果是土壤含水量高还是低还是持平分别对电磁阀部分进行相应开或者关或者不动作的操作，从而实现根据土壤含水量情况自动闭环控制大棚精准灌溉的控制。
本发明由于采用了以上技术方案，具有显著的技术效果：节约用水，提高农业用水率，实现对农作物生长环境的智能精准灌溉控制，提高了现代农作物自动化程度，同时本设计结构简单，功耗低，经济可靠便于推广使用。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一种基于单片机的温室大棚精准灌溉测控系统及其方法系统框图；
图2为本发明一种基于单片机的温室大棚精准灌溉测控系统及其方法步骤流程示意图；
具体实施方式
下面结合实施例及其附图1和图2对本发明做进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。
实施例1：
如图1～2所示，一种基于单片机的温室大棚精准灌溉测控系统及其方法，测控系统工作时，通过供电按键部分为系统上电并初始化单片机测控程序，根据测控要求通过手动/自动测控按键部分选择相应测控模式，当选择手动测控模式时，操作员可以通过手动灌溉按键部分和电磁阀部分实现手动开环控制大棚灌溉的开启与关闭；当选择自动测控模式时，操作员通过时间设置按键部分设置单片机采集信号的时间间隔，时间设定完成后，按下自动灌溉按键部分，则单片机控制电路部分将每隔一段时间对信号调理电路采集土壤水分传感器所得土壤含水量数据进行读取并通过LCD显示电路进行显示，同时将所得土壤含水量数据与单片机程序设定的土壤含水量阈值进行比较，根据比较结果对电磁阀进行相应动作，实现自动闭环控制大棚精准灌溉的开启和关闭。
此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其零、部件的形状、所取名称等可以不同。凡依本发明专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效或简单变化，均包括于本发明专利的保护范围内。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种基于单片机的温室大棚精准灌溉测控系统及其方法，包括供电电源、信号调理电路、土壤水分传感器、电磁阀部分、LCD显示电路、时间设置按键部分、手动/自动测控按键部分、手动灌溉按键部分、自动灌溉按键部分、供电按键部分和单片机控制电路部分；所述单片机控制电路部分为单片机最小系统电路，所述土壤水分传感器与信号调理电路电气连接，所述信号调理电路与单片机控制电路部分电气连接，所述供电电源与供电按键部分电气连接，所述单片机控制电路部分分别与LCD显示电路、手动/自动测控按键部分、时间设置按键部分、电磁阀部分、手动灌溉按键部分、自动灌溉按键部分和供电按键部分电气连接，所述供电电源为整个精准灌溉测控系统供电。
2.根据权利要求1所述的一种基于单片机的温室大棚精准灌溉测控系统及其方法，其特征在于：所述土壤水分传感器为输出模拟电压信号的土壤水分传感器，所述信号调理电路包括模拟滤波电路、放大电路和A/D转换电路，其中模拟滤波电路、放大电路和A/D转换电路依次电气连接，所述供电电源部分采用可充电锂电池电源或者直流稳压电源模块供电。
3.根据权利要求1所述的一种基于单片机的温室大棚精准灌溉测控系统及其方法，其特征在于所述的测控方法步骤如下：
a.通过供电按键部分为系统上电，系统初始化单片机程序，操作员人工设置手动/自动测控按键部分，选择手动测控模式或者自动测控模式；
b.当选择手动测控模式时，操作员通过操作手动灌溉按键部分对用于灌溉的电磁阀部分进行开或者关的动作，实现手动开环控制大棚灌溉的开启与关闭；
c.当选择自动测控模式时，操作员通过时间设置按键部分设置单片机采集信号的时间间隔T，时间设定完成后，按下自动灌溉按键部分，则单片机控制电路部分将每隔时间T对信号调理电路采集土壤水分传感器所得的土壤含水量数据进行读取并通过LCD显示电路进行显示，同时将读取所得的土壤含水量数据与预先通过单片机程序设定的土壤含水量阈值进行比较，根据比较结果是土壤含水量高还是低还是持平分别对电磁阀部分进行相应开或者关或者不动作的操作，从而实现根据土壤含水量情况自动闭环控制大棚精准灌溉的控制。
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