基于單片機自動灌溉系統(tǒng)設計(開題報告)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上 湖北*學院*學院 本科畢業(yè)論文（設計）開題報告 題 目基于單片機的節(jié)水灌溉系統(tǒng)設計 院 系 信息工程系 專 業(yè) 電子信息工程 學生姓名 * 學 號 * 指導教師 * 職 稱 講 師 2013年9月9日一、 本課題的研究目的及意義自古以來農(nóng)業(yè)為人類社會的鼻祖行業(yè)，是所有行業(yè)的基礎，也是人類賴以生存的最重要的行業(yè)。農(nóng)業(yè)的發(fā)展從長遠來看非常重要，一是水的問題，二是科技的問題。農(nóng)業(yè)的根本 出路在科技，在教育。由傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)變，由粗放經(jīng)營向集約經(jīng)營轉(zhuǎn)變，必 須要求農(nóng)業(yè)科技有一個大的發(fā)展，進行一次新的農(nóng)業(yè)技術(shù)革命。農(nóng)業(yè)與工業(yè)、交通等行 業(yè)相比仍然比較落后，農(nóng)業(yè)灌溉技術(shù)

2、尤其落后。灌溉系統(tǒng)自動化水平較低是制約我國高 效農(nóng)業(yè)發(fā)展的主要原因。傳統(tǒng)的灌溉模式自動化程度極低，基本上屬粗放的人工操作， 即便對于給定的量，在操作中也無法進行有效的控制，為了提高灌溉效率，縮短勞動時 問和節(jié)約水資源，必須發(fā)展節(jié)水灌溉控制技術(shù)。 現(xiàn)代智能型控制器進行灌溉系統(tǒng)田間管理的有效手段和工具，它可提高操作準確 性，有利于灌溉過程的科學管理，降低對操作者本身素質(zhì)的要求。除了能大大減少勞動 量，更重要的是它能準確、定時、定量、高效地給作物自動補充分，以提高產(chǎn)量、質(zhì)量， 節(jié)水、節(jié)能。 我國自己的現(xiàn)代灌溉控制器的研制和使用尚處于起步階段，因此，作為一 個農(nóng)業(yè)大國，中國研究開發(fā)自己的先進的低成本、

3、使用維護方便、系統(tǒng)功能強且擴展容 易的國產(chǎn)化數(shù)字式節(jié)水灌溉器是一項極有意義的工作。隨著計算機技術(shù)和傳感器技術(shù)的 迅猛發(fā)展，計算機和傳感器的價格日益降低，可靠性日益提高，用信息技術(shù)改造農(nóng)業(yè)不 僅是可能的而且是必要的。用高新技術(shù)改造農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)，實施節(jié)水灌溉己成為我國農(nóng)業(yè)乃 至國民經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展帶戰(zhàn)略性的根本大事。二、已了解的本課題國內(nèi)外研究現(xiàn)狀國內(nèi)自20世紀50年代即開始節(jié)水灌溉的研究，并對當時主要農(nóng)作物的需水量和需水 規(guī)律、灌溉制度進行了許多試驗研究，繪制了全國主要農(nóng)作物的需水量等值線圖，建立 了全國灌溉試驗資料數(shù)據(jù)庫。 20世紀70年代主要集中在節(jié)水灌溉制度方面的研究。節(jié)水灌溉制度包括灌水時期、

4、灌水定額和輪灌周期等內(nèi)容。根據(jù)水與作物生長、發(fā)育及產(chǎn)量間的關(guān)系，通過有限水量 在作物生育期內(nèi)的最優(yōu)分配，以提高有限灌溉水屠下作物根系吸收轉(zhuǎn)化和光合作用向經(jīng) 濟產(chǎn)量轉(zhuǎn)化的效率為目標，進而達到高產(chǎn)和高水分生產(chǎn)率。但此時期的研究是基于傳統(tǒng) 的充分灌溉基礎上的。 如：噴灌水量分布 均勻性評價指標的實驗研究漫灌和噴灌條件下土壤養(yǎng)分運移特征的初步研究川，研究了 漫灌、噴灌入滲條件下，土壤養(yǎng)分運移的特征；噴灌條件下小氣候變化規(guī)律的研究，研 究了最大溫差和最大相對濕度與噴灌時間、噴灌工作壓力、風力、風向以及光照強度的 關(guān)系；在開發(fā)的產(chǎn)品中有代表性的如中國農(nóng)業(yè)機械化研究院聯(lián)合 多家單位研制的2000型溫室自動灌

5、溉施肥系統(tǒng)，具有手動控制、程序控制和自動控制等三、本課題的研究內(nèi)容本設計需研究的內(nèi)容為：節(jié)水灌溉自動控制系統(tǒng)的發(fā)展狀況；節(jié)水灌溉自動控制系 統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及組成， 即選擇系統(tǒng)設計的基本方案與硬件及軟件等方面的設計。 在硬件方面， 需研究整體硬件框圖以及各種器件的選型及連接方法；在軟件方面，要明確主程序及各 個主要部分的流程以及相應的程序控制清單。均勻性評價指標的實驗研究漫灌和噴灌條件下土壤養(yǎng)分運移特征的初步研究川，研究了 漫灌、噴灌入滲條件下，土壤養(yǎng)分運移的特征；噴灌條件下小氣候變化規(guī)律的研究，研 究了最大溫差和最大相對濕度與噴灌時間、噴灌工作壓力、風力、風向以及光照強度的 關(guān)系20世紀70年代主要

6、集中在節(jié)水灌溉制度方面的研究。節(jié)水灌溉制度包括灌水時期、 灌水定額和輪灌周期等內(nèi)容。四、 畢業(yè)設計（論文）所采用的研究方法、手段以及進度安排研究方法及手段：利用單片機具有速度快，功能強，體積小，功耗低，使用方便，性能可靠，成本小的優(yōu)勢。設計出具有小鍵盤，數(shù)碼顯示部分器件，在功能上具數(shù)據(jù)的采集、自動控制、運行監(jiān)視、報警、運行管理的功能的嵌入式系統(tǒng)，是該系統(tǒng)適宜于各種作物，土壤，氣候，地質(zhì)的相關(guān)操作。進度安排：（1）2013年7月12日9月12日：選題，并撰寫開題報告；（2）2013年9月14日10月15日：整理資料，并完成論文初稿；（3）2013年10月17日11月27日：焊接硬件電路，并完成程序的編寫與調(diào)試；（4）2013年11月29日12月23日：修改完善論文到最終定稿，并完成硬件電路； （5）2013年12月24日：完成論文答辯。五、 主要參考文獻1.吳景社，李久生，李英能等紀節(jié)水農(nóng)業(yè)中的高新技術(shù)重點研究領域 農(nóng)業(yè)工程 學報，2008. 2.趙德安等.單片機原理與應用M.北京：機械工業(yè)出版社,2004. 3.涂安富，金誠謙，吳崇友，盧宴，鐘偉民幾種節(jié)水灌溉新技術(shù)分析M.中國農(nóng)機 化出版社,2005. 4.張有德，趙志英，涂時亮.單片微型機原理、應用與實驗M.上海：復旦大學出版 社,2006. 5.李伯成.基于M