1. 研究目的与意义
以 51 单片机为平台进行土壤墒情的检测为现代化农业对某些地区的土壤墒情进行实时监测以及监测预警提供基础数据，壤墒主要包括土壤温湿度、含水率等参数，将这些参数应用于节水灌溉，有助于推动各级部门的抗旱工作由被动抗旱向主动抗旱转变。
通过发展土壤墒情检测技术，实现土壤的适时适量灌溉，达到节约水资源，提高作物产量和提高效益的目的。
2. 国内外研究现状分析
在国内：1984年，清华大学杨诗秀和雷志栋以及法国专家CzVachaud合作，在河南商丘大吴庄实验站进行了土壤含水量空间分布的实验研究。1987年，杨诗秀和雷志栋编写出田间土壤墒情监测指南，基于当时的取样技术和条件，用数理统计的方法，得出土壤水分空间变异性以及取样数目和方法等成果。1997年，内蒙古农牧学院史海滨等在西辽河灌域（约65.1平方公里）进行墒情监测的空间分布不规则采样。采样90-100点，每点采样的深度是20, 40, 60, 80, 100cm剖面。认为土壤和水文信息是一种区域化变量，可以利用无偏最优内插的局部估计方法，对待估区域进行插值和部分外延的分布预测。 随着1978年热容量制图卫星发射成功，具有较高分辨率的TIROSS, NOAH系列气象卫星相继投入使用，开始用卫星遥感技术监测土壤水分1994年肖乾光、陈维英等用气象卫星监测土壤水分的实验研究。主要的理论依据是应用热惯量模式。把土壤的热惯量作为遥感监测土壤含水量的指标：土壤含水量越高，其热惯量越大。
在国外：1999年，Famiglietti认为带有作物的田间地块或者草原的土壤含水量，在中等尺度1km范围内，更接近Beta分布。2001年，Crow和Wood使用Oklahoma州的Washita盆地1997年的土壤含水量数据，分lkm, 5km和30km尺度，研究卫星遥感与地面墒情监测的对比。得出土壤含水量的空间变异性随尺度规模变化的研究成果。
3. 研究的基本内容与计划
内容：
1) 设计基于单片机技术的土壤墒情检测系统，实现土壤温湿度、含水率等参数状态实时显示。
2) 学习protel软件，选取土壤墒情测量传感器画出系统硬原理图。
4. 研究创新点
单片机技术和传感器技术的结合应用在精准农业灌方面。
