CN108112460A - 基于单片机控制的自动灌溉系统 - Google Patents

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程磊
白文峰
陈曦
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G25/00—Watering gardens, fields, sports grounds or the like
    • A01G25/16—Control of watering
    • A01G25/167—Control by humidity of the soil itself or of devices simulating soil or of the atmosphere; Soil humidity sensors

Abstract

本发明公开了一种基于单片机控制的自动灌溉系统，包括土壤温湿度检测单元、水源检测单元、预警单元、ARM单片机和无线通信模块；土壤温湿度检测单元用于实时检测土壤的温度和湿度；水源检测单元用于实时检测灌溉水的pH值、含氯量以及灌溉水位值；该系统通过ARM单片机控制自动灌溉系统，有效的提高了水资源的利用效果，当土壤湿度不满足设定要求时，自动启动电磁阀进行喷灌，同时通过调节水泵的流量、压力以及喷水方向可以更加有效的进行灌溉；并且该系统使用太阳能蓄电池供电，节约用电，其结构简单，设计合理，使用操作便捷，智能化程度高，实现了温度和湿度集成一起控制调节的同时也节约了能源，使用效果好，便于推广使用。

Description

基于单片机控制的自动灌溉系统
技术领域
本发明涉及农业灌溉技术领域，特别涉及一种基于单片机控制的自动灌溉系统。
背景技术
随着时代的发展与科技的进步，农业，作为衣食住行中最重要的一环，也逐步向智能化、电气化、自动化发展，大力发展农业，已经成为21世纪国力比拼中的重中之重。但随着工业和城市用水量的激增，水稻农业用水量占全国总用水量的比重已从七十年代的80％左右下降到目前的70％左右，且仍有下降趋势，农业用水供需矛盾日益突出，但一方面水稻农业缺水，另一方面水稻农业用水浪费现象又普遍存在，我国目前的水稻农业用水有效利用率只有30％-40％，也就是说有一半多的水在输送和灌溉过程中白白浪费了，不能被水稻农作物利用。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于单片机控制的自动灌溉系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
本发明提供了一种基于单片机控制的自动灌溉系统，包括土壤温湿度检测单元、水源检测单元、预警单元、ARM单片机和无线通信模块；所述土壤温湿度检测单元用于实时检测土壤的温度和湿度，并将检测到的土壤温度和湿度数据实时发送给所述ARM单片机；所述水源检测单元用于实时检测灌溉水的pH值、含氯量以及灌溉水位值，并将检测到的灌溉水的pH值、含氯量以及灌溉水位值实时发送给所述ARM单片机；所述ARM单片机用于实时接收所述土壤温湿度检测单元所发送的土壤的温度和湿度数据并发送给无线通信模块，ARM单片机同时将所接收到的土壤的温度和湿度数据与设定的土壤的温度和湿度数据进行实时对比，若所接收到的土壤的温度和湿度数据两者中的一个或者两个出现异常，所述ARM单片机向所述预警单元发出土壤温湿度检测异常报警指令；所述ARM单片机同时控制水泵开启并向土壤进行灌溉；所述ARM单片机还用于实时接收所述水源检测单元所发送的灌溉水的pH值、含氯量以及灌溉水位值并发送给无线通信模块，ARM单片机同时将接收到的灌溉水的pH值、含氯量以及灌溉水位值与设定的灌溉水的pH值、含氯量以及灌溉水位值进行实时对比，若所接收到的灌溉水的pH值、含氯量以及灌溉水位值三者中的一个或者多个出现异常，所述ARM单片机向所述预警单元发出水源检测异常报警指令；所述预警单元包括包括第一报警器和第二报警器；所述第一报警器用于接收所述ARM单片机发送来的土壤温湿度检测异常报警指令并发出第一报警声；所述第二报警器用于接收所述ARM单片机发送来的水源检测异常报警指令并发出第二报警声；所述无线通信模块用于实时接收所述ARM单片机发送来的土壤的温度和湿度并发送给监控中心以及移动客户端；所述无线通信模块还用于实时接收所述ARM单片机发送来的灌溉水的pH值、含氯量以及灌溉水位值并发送给监控中心以及移动客户端。
较佳地，所述ARM单片机还信号连接有光照强度检测传感器，所述光照强度检测传感器用于实时检测大气的光照强度。
较佳地，所述ARM单片机还信号连接有雨量传感器，所述雨量传感器用于测量降雨量。
较佳地，所述ARM单片机还信号连接有显示器，所述显示器用于显示土壤温湿度数据。
较佳地，所述ARM单片机还信号语音播放模块，所述语音播放模块用于播放检测数据。
较佳地，所述ARM单片机还信号电源模块，所述电源模块通过导线连接有太阳能电池板。
较佳地，所述ARM单片机还信号水泵控制单元，所述水泵控制单元包括流量控制阀、水压调节阀和喷水方向控制阀。
较佳地，所述无线通信模块是3G无线通信模块、4G无线通信模块或WIFI模块。
本发明的有益效果是：本发明提供的一种基于单片机控制的自动灌溉系统，通过ARM单片机控制自动灌溉系统，有效的提高了水资源的利用效果，当土壤湿度不满足设定要求时，自动启动电磁阀进行喷灌，同时通过调节水泵的流量、压力以及喷水方向可以更加有效的进行灌溉；并且该系统使用太阳能蓄电池供电，节约用电，其结构简单，设计合理，使用操作便捷，智能化程度高，实现了温度和湿度集成一起控制调节的同时也节约了能源，使用效果好，便于推广使用。
附图说明
图1为本发明提供的系统原理图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的一个具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
如图1所示，本发明实施例提供了一种基于单片机控制的自动灌溉系统，包括土壤温湿度检测单元、水源检测单元、预警单元、ARM单片机和无线通信模块；土壤温湿度检测单元用于实时检测土壤的温度和湿度，并将检测到的土壤温度和湿度数据实时发送给ARM单片机；水源检测单元用于实时检测灌溉水的pH值、含氯量以及灌溉水位值，并将检测到的灌溉水的pH值、含氯量以及灌溉水位值实时发送给ARM单片机；ARM单片机用于实时接收土壤温湿度检测单元所发送的土壤的温度和湿度数据并发送给无线通信模块，ARM单片机同时将所接收到的土壤的温度和湿度数据与设定的土壤的温度和湿度数据进行实时对比，若所接收到的土壤的温度和湿度数据两者中的一个或者两个出现异常，ARM单片机向预警单元发出土壤温湿度检测异常报警指令；ARM单片机同时控制水泵开启并向土壤进行灌溉；ARM单片机还用于实时接收水源检测单元所发送的灌溉水的pH值、含氯量以及灌溉水位值并发送给无线通信模块，ARM单片机同时将接收到的灌溉水的pH值、含氯量以及灌溉水位值与设定的灌溉水的pH值、含氯量以及灌溉水位值进行实时对比，若所接收到的灌溉水的pH值、含氯量以及灌溉水位值三者中的一个或者多个出现异常，ARM单片机向预警单元发出水源检测异常报警指令；预警单元包括包括第一报警器和第二报警器；第一报警器用于接收ARM单片机发送来的土壤温湿度检测异常报警指令并发出第一报警声；第二报警器用于接收ARM单片机发送来的水源检测异常报警指令并发出第二报警声；无线通信模块用于实时接收ARM单片机发送来的土壤的温度和湿度并发送给监控中心以及移动客户端；无线通信模块还用于实时接收ARM单片机发送来的灌溉水的pH值、含氯量以及灌溉水位值并发送给监控中心以及移动客户端。
在本发明实施例中，ARM单片机还信号连接有光照强度检测传感器，光照强度检测传感器用于实时检测大气的光照强度。ARM单片机还信号连接有雨量传感器，雨量传感器用于测量降雨量。ARM单片机还信号连接有显示器，显示器用于显示土壤温湿度数据。ARM单片机还信号语音播放模块，语音播放模块用于播放检测数据。ARM单片机还信号电源模块，电源模块通过导线连接有太阳能电池板。ARM单片机还信号水泵控制单元，水泵控制单元包括流量控制阀、水压调节阀和喷水方向控制阀。无线通信模块是3G无线通信模块、4G无线通信模块或WIFI模块。
综上所述，本发明实施例提供的一种基于单片机控制的自动灌溉系统，通过ARM单片机控制自动灌溉系统，有效的提高了水资源的利用效果，当土壤湿度不满足设定要求时，自动启动电磁阀进行喷灌，同时通过调节水泵的流量、压力以及喷水方向可以更加有效的进行灌溉；并且该系统使用太阳能蓄电池供电，节约用电，其结构简单，设计合理，使用操作便捷，智能化程度高，实现了温度和湿度集成一起控制调节的同时也节约了能源，使用效果好，便于推广使用。
以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是，本发明实施例并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。

Claims (8)

1.基于单片机控制的自动灌溉系统，其特征在于，包括土壤温湿度检测单元、水源检测单元、预警单元、ARM单片机和无线通信模块；
所述土壤温湿度检测单元用于实时检测土壤的温度和湿度，并将检测到的土壤温度和湿度数据实时发送给所述ARM单片机；
所述水源检测单元用于实时检测灌溉水的pH值、含氯量以及灌溉水位值，并将检测到的灌溉水的pH值、含氯量以及灌溉水位值实时发送给所述ARM单片机；
所述ARM单片机用于实时接收所述土壤温湿度检测单元所发送的土壤的温度和湿度数据并发送给无线通信模块，ARM单片机同时将所接收到的土壤的温度和湿度数据与设定的土壤的温度和湿度数据进行实时对比，若所接收到的土壤的温度和湿度数据两者中的一个或者两个出现异常，所述ARM单片机向所述预警单元发出土壤温湿度检测异常报警指令；
所述ARM单片机同时控制水泵开启并向土壤进行灌溉；
所述ARM单片机还用于实时接收所述水源检测单元所发送的灌溉水的pH值、含氯量以及灌溉水位值并发送给无线通信模块，ARM单片机同时将接收到的灌溉水的pH值、含氯量以及灌溉水位值与设定的灌溉水的pH值、含氯量以及灌溉水位值进行实时对比，若所接收到的灌溉水的pH值、含氯量以及灌溉水位值三者中的一个或者多个出现异常，所述ARM单片机向所述预警单元发出水源检测异常报警指令；
所述预警单元包括包括第一报警器和第二报警器；所述第一报警器用于接收所述ARM单片机发送来的土壤温湿度检测异常报警指令并发出第一报警声；所述第二报警器用于接收所述ARM单片机发送来的水源检测异常报警指令并发出第二报警声；
所述无线通信模块用于实时接收所述ARM单片机发送来的土壤的温度和湿度并发送给监控中心以及移动客户端；所述无线通信模块还用于实时接收所述ARM单片机发送来的灌溉水的pH值、含氯量以及灌溉水位值并发送给监控中心以及移动客户端。
2.如权利要求1所述的基于单片机控制的自动灌溉系统，其特征在于，所述ARM单片机还信号连接有光照强度检测传感器，所述光照强度检测传感器用于实时检测大气的光照强度。
3.如权利要求1所述的基于单片机控制的自动灌溉系统，其特征在于，所述ARM单片机还信号连接有雨量传感器，所述雨量传感器用于测量降雨量。
4.如权利要求1所述的基于单片机控制的自动灌溉系统，其特征在于，所述ARM单片机还信号连接有显示器，所述显示器用于显示土壤温湿度数据。
5.如权利要求1所述的基于单片机控制的自动灌溉系统，其特征在于，所述ARM单片机还信号语音播放模块，所述语音播放模块用于播放检测数据。
6.如权利要求1所述的基于单片机控制的自动灌溉系统，其特征在于，所述ARM单片机还信号电源模块，所述电源模块通过导线连接有太阳能电池板。
7.如权利要求1所述的基于单片机控制的自动灌溉系统，其特征在于，所述ARM单片机还信号水泵控制单元，所述水泵控制单元包括流量控制阀、水压调节阀和喷水方向控制阀。
8.如权利要求1所述的基于单片机控制的自动灌溉系统，其特征在于，所述无线通信模块是3G无线通信模块、4G无线通信模块或WIFI模块。
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