1. 研究目的与意义
背景:滴灌是近年来发展起来的一项新技术,特别是在北方干旱寒冷地区得到了广泛的应用。
但滴灌技术存在的问题是滴灌管或滴灌孔容易堵塞,特别是土下和膜下滴灌管堵塞后不能及时发现,等到通过看作物的长势识别滴灌管堵塞时,已为时太晚,因此研发一种快速、实时检测滴灌堵塞的装置就显得非常必要。
目的和意义:本课题综合考虑成本、使用环境和便携性的要求,设计开发一种基于单片机的便携式农田滴灌快速巡检装置,通过定期检测土壤水分,及时发现滴灌堵塞情况,实现实时显示、报警等功能,以便及时采取解决措施,避免损失。
2. 研究内容和预期目标
本课题根据农业生产的需求,分析土壤水分的采集及数据处理、传送,确定总体设计方案,实现土壤水分的实时检测和显示。
进行功能设计,制作出实物,并进行实地可行性试验。
研究主要内容如下:(1)首先对巡检装置的市场应用情况和现有设备进行调研和分析,以便能更加合理的设计本装置的各项功能。
3. 研究的方法与步骤
本课题设计的基于土壤水分检测的便携式农田滴灌检装置可实现土壤湿度的数据采集、数据处理、数据显示、数据传送、数据存储、水位控制和湿度报警等功能。
系统主要由单片机、湿度传感器、显示器和键盘组成。
系统主要工作原理:土壤湿度传感器将采集到的湿度信号传送到单片机内部的a/d转换电路,经过a/d转换后,将所得的数字信号进行数据处理,单片机通过控制内部存储器将采集到的湿度数据和时间进行存储,最后将处理的结果发送到lcd显示器进行显示。
4. 参考文献
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2004[5]单片机的c语言程序设计(第三版)马忠梅,籍顺心,张凯等编著 北京航空航天大学出版社。
2003[6] 单片机原理与应用[m].赵德安等. 北京:机械工业出版社,2004.[7] 单片微型机原理、应用与实验[m].张有德,赵志英,涂时亮.上海:复旦大学出版 社,2006.[8] 基于mcs-51单片机的嵌入式系统设计[m].李伯成.北京:电子工业出版社,2004.7.[9]mcs-51 系列单片机故障自诊断研究[j].张锡恩.军械工程学院学报,vol4, no.3,2005.[10] 2000低压管喷及其节水高产机理研究[m].司徒淞,张薇,贾大林. 北京:电子工业 出版社,2003.11.[11] 单片机系统的硬件抗干扰设计[j].朱顺华,王成春,邹逢星.微计算机信息,2007 (23).[12] 单片机应用系统设计方法[j]张连华.科学之友,2010.4.[13] mcs-51及兼容单片机原理与选型[m].沙占有.北京:电子工业出版社,2003.11[14] 基于gprs短信息方式的土壤湿度检测系统 李磊 青岛科技大学学报 2007.[15] 便携式土壤水分测试系统设计[m].《测控技术》郭占军,秦文虎,项学海.,2009,28(12):1-5[16] 土壤水分测试技术及应用分析[j].黑龙江水利科技,曹志超,马文波,齐占东.2000(2)[17] 节水灌溉控制系统中温湿度传感器的选择与应用[j]. 节水灌溉,解金耀,郑文刚,王兴成等2004(5):44-45 [18]节水灌溉中土壤湿度传感器的应用[j].东北农业大学学报,迟天阳 2006
5. 计划与进度安排
(1)2022.3.22022.3.15查阅资料,撰写开题报告;(2)2022.3.152022.4.5硬件功能分析,熟悉MCS-51系统指令及编程语言;(3)2022.4.62022.4.19设计电路原理图(4)2022.4.202022.5.10 编制应用程序, 系统调试及改进;(5)2022.5.112022.5.31 整理设计文档,撰写毕业论文;(6)2022.6.12022.6.17提交毕业论文,毕业答辩
