我國是農(nóng)業(yè)大國,但長久以來農(nóng)業(yè)灌溉中存在著水肥利用效率低和資源浪費(fèi)嚴(yán)重等問題。而水肥一體化技術(shù),由于其具有節(jié)水節(jié)肥和灌溉效率高的優(yōu)點(diǎn)正逐漸受到推崇,為此國家近年來大力推行農(nóng)業(yè)水肥一體化灌溉。然而,由于我國在該方面研究起步較晚,水肥一體化系統(tǒng)的發(fā)展尚不成熟,市面上很多設(shè)備大多存在水肥簡單混合,配比不夠準(zhǔn)確,動力損耗大,自動化水平較低等問題。針對以上存在的問題,本文設(shè)計(jì)了一種太陽能供電水肥一體化自動控制系統(tǒng),該系統(tǒng)主要由太陽能驅(qū)動能源部分,信息采集部分,自動控制部分,人機(jī)交互部分和系統(tǒng)執(zhí)行部分等組成。(1)驅(qū)動能源部分:由太陽能光伏發(fā)電為系統(tǒng)提供能量,節(jié)約了能源并解決了田間電路架設(shè)不便的問題。(2)信息采集部分:由壓力傳感器,液位傳感器和溫濕度傳感器等組成,對系統(tǒng)工作過程中的參數(shù)進(jìn)行采集并向單片機(jī)傳輸。(3)自動控制部分:以STM32單片機(jī)為核心,基于模糊PID控制,通過收集和分析各種傳感器的數(shù)據(jù),控制執(zhí)行部分完成排肥、稱重、攪拌和施肥等動作。(4)人機(jī)交互部分:通過MCGS組態(tài)觸摸屏進(jìn)行水量和肥量的參數(shù)設(shè)置,顯示土壤溫濕度和桶內(nèi)肥量值,并在桶內(nèi)肥量過低時報(bào)警。(5)系統(tǒng)執(zhí)行部分:由直流電...

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
中文摘要
Abstract
1 前言
    1.1 研究背景與意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 國外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.3 課題主要研究內(nèi)容
    1.4 研究路線圖
2 系統(tǒng)原理與總體方案設(shè)計(jì)
    2.1 系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)與工作原理
        2.1.1 系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)
        2.1.2 系統(tǒng)的工作原理
    2.2 排肥、稱肥和過濾部分的設(shè)計(jì)
        2.2.1 排肥部分
        2.2.2 稱肥部分
        2.2.3 過濾部分
    2.3 傳感器的選型
        2.3.1 壓力傳感器
        2.3.2 液位傳感器
        2.3.3 溫濕度傳感器
    2.4 文丘里施肥器
        2.4.1 文丘里施肥器的基本原理
        2.4.2 旁路并聯(lián)式文丘里施肥器
    2.5 基于模糊PID控制的施肥方案設(shè)計(jì)
    2.6 本章小結(jié)
3 供能部分和控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
    3.1 太陽能光伏發(fā)電供能系統(tǒng)
        3.1.1 太陽能電池
        3.1.2 控制器和光伏蓄電池
        3.1.3 逆變器
    3.2 控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
        3.2.1 控制系統(tǒng)總方案設(shè)計(jì)
        3.2.2 控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)及原理
        3.2.3 控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)及流程
    3.3 本章小結(jié)
4 基于組態(tài)軟件MCGS的觸摸屏顯示設(shè)計(jì)
    4.1 組態(tài)軟件及觸摸屏概述
    4.2 組態(tài)軟件MCGS的應(yīng)用設(shè)計(jì)
        4.2.1 設(shè)備窗口
        4.2.2 用戶窗口
        4.2.3 實(shí)時數(shù)據(jù)庫
        4.2.4 運(yùn)行策略
    4.3 本章小結(jié)
5 樣機(jī)制作與安裝調(diào)試
    5.1 樣機(jī)的制作與安裝
    5.2 樣機(jī)的調(diào)試與分析
    5.3 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
    6.1 論文工作總結(jié)
    6.2 創(chuàng)新點(diǎn)
    6.3 研究展望
參考文獻(xiàn)
附錄
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間取得的成果



本文編號：3797246