基于AT89S52单片机的灌溉控制器的设计与实现
发布时间：2020-12-30 17:18
合理灌溉、科学与高效用水是农业节水灌溉的实质。尤其是在当前,我国与世界许多国家都面临着水资源日趋短缺的形势。因此,大力推广和应用节水灌溉新技术,开发与之配套的灌溉装置,对于节约用水、提高田间灌水质量,缓解水资源紧缺与发展节水农业灌溉的矛盾具有重要的现实意义。普通的节水自动灌溉系统着重解决简单的管道恒压反馈控制问题,较少顾及植物灌溉非线性、时变性,大延迟的特点,而且节水灌溉系统中的土壤含水量的参数测量方法有多种,但是能够实现快速准确地测量存在一定的难度,而测量的准确与否直接影响到后续灌溉控制的好坏。本文进行的研究是国家自然科学基金项目(60971115)“土壤压实对作物地下组织构型作用建模与动态仿真”相关内容的延伸,在已有灌溉控制的基础上,根据土壤水分测量的方法和模糊控制的特点,设计了一种基于AT89S52单片机的灌溉控制器。它利用土壤的介电特性,根据频域反射计测量原理得到土壤含水率,由AT89S52单片机构成的控制单元对所测土壤含水量与植物土壤含水定额的偏差和偏差的变化率进行模糊化处理与决策,判断灌水与否。本文制定了灌溉控制器的整体设计方案,实现了基于AT89S52单片机的灌溉控制器硬...
【文章来源】：昆明理工大学云南省
【文章页数】：97 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
AT89S52单片机Fig.3.3AT89S52microcontroller
动化滴灌系统等各种需要监测土壤水分的场合中都普遍适用。土壤水分传感器的外形如图3.5所示。电压输出土壤水分传感器电源正极 '：濯i JI图3.5 土壤水分传感器Fig.3.5 The soil moisture sensorSM2801V型土壤水分传感器由工业级精密核心元件构成，使其具有优越的准确性和长期的稳定性。此外，它结构小巧，便于携带；具有很高的测量灵敏度和精度；采用高抗干扰电路设计，性能可靠并且稳定。传感器主要的技术指标如表3.1所示。表3.1传感器技术指标参数 技术指标电源电压范围 DC12?24V(直流电压）测量范围 0?100%测量精度 3%FSD探针长度 <65mm探针直径 ￠3 mm探针材料 不锈钢密封材料 环氧树脂响应吋间 < 1秒测量稳定时 <2秒输出信号 DC0-5V测量频率 lOOMHz测量区域 以中央探针为测量中心，周围30 mm,高为70mm的区域范围内运行环境： -3(rC?+85°C此土壤水分传感器有三根接线，红线和黑线为电源接口的接线，蓝线则是土壤水分测量的实际值线性转换为电压的接线。土壤水分传感器的引脚定义如表3.2所不。21
Fig.3.7 The chip pins of ADC0809ADC0809转换芯片对输入到其中的模拟量是有要求的。首先要保证输入的信号单极性的，并且要求电压范围在0?5V之间。如果信号太小，必须进行放大处理。文传感器的测量输出最大值在5V左右，在要求的范围之内。输入的模拟量在进行换的过程中，应保持不变。若模拟量变化得太快，则在输入前需要增加采样保持路来克服这一问题。ADC0809与单片机的接口电路如图3.8所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于FDR原理的自动灌溉系统设计[J]. 张瑞卿,戈振扬,单伟,于英杰,李厚春. 传感器与微系统. 2014(02)
[2]基于真有效值检测的高频电容式土壤水分传感器[J]. 李加念,洪添胜,冯瑞珏,岳学军,罗瑜清. 农业工程学报. 2011(08)
[3]基于相位检测原理的土壤水分时域反射测量技术[J]. 王克栋,王一鸣,冯磊,杨卫中. 农业机械学报. 2010(01)
[4]基于模糊控制的智能灌溉控制系统[J]. 郭正琴,王一鸣,杨卫中,冯磊,杨绍辉. 农机化研究. 2006(12)
[5]基于模糊控制的精确灌溉系统[J]. 江明,陈其工,晏行芳. 农业工程学报. 2005(10)
[6]中国节水农业技术与产品需求分析[J]. 许迪,龚时宏. 灌溉排水学报. 2005(01)
[7]现代农业与生态节水的理论创新及研究重点[J]. 康绍忠,胡笑涛,蔡焕杰,冯绍元. 水利学报. 2004(12)
[8]基于模糊决策的自动节水喷灌控制器的设计[J]. 靳兆荣,徐敏杰,魏学良,盛翊智. 排灌机械. 2004(05)
[9]作物需水量模糊决策系统的设计与研究[J]. 张兵,袁寿其,成立. 农机化研究. 2003(02)
[10]现代节水农业技术研究进展与发展趋势[J]. 许迪,康绍忠. 高技术通讯. 2002(12)
博士论文
[1]非饱和土壤介电特性测量理论与方法的研究[D]. 孙宇瑞.中国农业大学 2000
本文编号：2948008
【文章来源】：昆明理工大学云南省
【文章页数】：97 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
AT89S52单片机Fig.3.3AT89S52microcontroller
动化滴灌系统等各种需要监测土壤水分的场合中都普遍适用。土壤水分传感器的外形如图3.5所示。电压输出土壤水分传感器电源正极 '：濯i JI图3.5 土壤水分传感器Fig.3.5 The soil moisture sensorSM2801V型土壤水分传感器由工业级精密核心元件构成，使其具有优越的准确性和长期的稳定性。此外，它结构小巧，便于携带；具有很高的测量灵敏度和精度；采用高抗干扰电路设计，性能可靠并且稳定。传感器主要的技术指标如表3.1所示。表3.1传感器技术指标参数 技术指标电源电压范围 DC12?24V(直流电压）测量范围 0?100%测量精度 3%FSD探针长度 <65mm探针直径 ￠3 mm探针材料 不锈钢密封材料 环氧树脂响应吋间 < 1秒测量稳定时 <2秒输出信号 DC0-5V测量频率 lOOMHz测量区域 以中央探针为测量中心，周围30 mm,高为70mm的区域范围内运行环境： -3(rC?+85°C此土壤水分传感器有三根接线，红线和黑线为电源接口的接线，蓝线则是土壤水分测量的实际值线性转换为电压的接线。土壤水分传感器的引脚定义如表3.2所不。21
Fig.3.7 The chip pins of ADC0809ADC0809转换芯片对输入到其中的模拟量是有要求的。首先要保证输入的信号单极性的，并且要求电压范围在0?5V之间。如果信号太小，必须进行放大处理。文传感器的测量输出最大值在5V左右，在要求的范围之内。输入的模拟量在进行换的过程中，应保持不变。若模拟量变化得太快，则在输入前需要增加采样保持路来克服这一问题。ADC0809与单片机的接口电路如图3.8所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于FDR原理的自动灌溉系统设计[J]. 张瑞卿,戈振扬,单伟,于英杰,李厚春. 传感器与微系统. 2014(02)
[2]基于真有效值检测的高频电容式土壤水分传感器[J]. 李加念,洪添胜,冯瑞珏,岳学军,罗瑜清. 农业工程学报. 2011(08)
[3]基于相位检测原理的土壤水分时域反射测量技术[J]. 王克栋,王一鸣,冯磊,杨卫中. 农业机械学报. 2010(01)
[4]基于模糊控制的智能灌溉控制系统[J]. 郭正琴,王一鸣,杨卫中,冯磊,杨绍辉. 农机化研究. 2006(12)
[5]基于模糊控制的精确灌溉系统[J]. 江明,陈其工,晏行芳. 农业工程学报. 2005(10)
[6]中国节水农业技术与产品需求分析[J]. 许迪,龚时宏. 灌溉排水学报. 2005(01)
[7]现代农业与生态节水的理论创新及研究重点[J]. 康绍忠,胡笑涛,蔡焕杰,冯绍元. 水利学报. 2004(12)
[8]基于模糊决策的自动节水喷灌控制器的设计[J]. 靳兆荣,徐敏杰,魏学良,盛翊智. 排灌机械. 2004(05)
[9]作物需水量模糊决策系统的设计与研究[J]. 张兵,袁寿其,成立. 农机化研究. 2003(02)
[10]现代节水农业技术研究进展与发展趋势[J]. 许迪,康绍忠. 高技术通讯. 2002(12)
博士论文
[1]非饱和土壤介电特性测量理论与方法的研究[D]. 孙宇瑞.中国农业大学 2000
本文编号：2948008
本文链接：https://www.wllwen.com/nykjlw/nygclw/2948008.html
