發(fā)布時間：2020-12-30 17:18

　　合理灌溉、科學(xué)與高效用水是農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉的實質(zhì)。尤其是在當(dāng)前,我國與世界許多國家都面臨著水資源日趨短缺的形勢。因此,大力推廣和應(yīng)用節(jié)水灌溉新技術(shù),開發(fā)與之配套的灌溉裝置,對于節(jié)約用水、提高田間灌水質(zhì)量,緩解水資源緊缺與發(fā)展節(jié)水農(nóng)業(yè)灌溉的矛盾具有重要的現(xiàn)實意義。普通的節(jié)水自動灌溉系統(tǒng)著重解決簡單的管道恒壓反饋控制問題,較少顧及植物灌溉非線性、時變性,大延遲的特點,而且節(jié)水灌溉系統(tǒng)中的土壤含水量的參數(shù)測量方法有多種,但是能夠?qū)崿F(xiàn)快速準(zhǔn)確地測量存在一定的難度,而測量的準(zhǔn)確與否直接影響到后續(xù)灌溉控制的好壞。本文進行的研究是國家自然科學(xué)基金項目(60971115)“土壤壓實對作物地下組織構(gòu)型作用建模與動態(tài)仿真”相關(guān)內(nèi)容的延伸,在已有灌溉控制的基礎(chǔ)上,根據(jù)土壤水分測量的方法和模糊控制的特點,設(shè)計了一種基于AT89S52單片機的灌溉控制器。它利用土壤的介電特性,根據(jù)頻域反射計測量原理得到土壤含水率,由AT89S52單片機構(gòu)成的控制單元對所測土壤含水量與植物土壤含水定額的偏差和偏差的變化率進行模糊化處理與決策,判斷灌水與否。本文制定了灌溉控制器的整體設(shè)計方案,實現(xiàn)了基于AT89S52單片機的灌溉控制器硬... 

【文章來源】：昆明理工大學(xué)云南省

【文章頁數(shù)】：97 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

AT89S52單片機Fig.3.3AT89S52microcontroller

動化滴灌系統(tǒng)等各種需要監(jiān)測土壤水分的場合中都普遍適用。土壤水分傳感器的外形如圖3.5所示。電壓輸出土壤水分傳感器電源正極 '：濯i JI圖3.5 土壤水分傳感器Fig.3.5 The soil moisture sensorSM2801V型土壤水分傳感器由工業(yè)級精密核心元件構(gòu)成，使其具有優(yōu)越的準(zhǔn)確性和長期的穩(wěn)定性。此外，它結(jié)構(gòu)小巧，便于攜帶；具有很高的測量靈敏度和精度；采用高抗干擾電路設(shè)計，性能可靠并且穩(wěn)定。傳感器主要的技術(shù)指標(biāo)如表3.1所示。表3.1傳感器技術(shù)指標(biāo)參數(shù) 技術(shù)指標(biāo)電源電壓范圍 DC12?24V(直流電壓）測量范圍 0?100%測量精度 3%FSD探針長度 <65mm探針直徑 ￠3 mm探針材料 不銹鋼密封材料 環(huán)氧樹脂響應(yīng)吋間 < 1秒測量穩(wěn)定時 <2秒輸出信號 DC0-5V測量頻率 lOOMHz測量區(qū)域 以中央探針為測量中心，周圍30 mm,高為70mm的區(qū)域范圍內(nèi)運行環(huán)境： -3(rC?+85°C此土壤水分傳感器有三根接線，紅線和黑線為電源接口的接線，藍線則是土壤水分測量的實際值線性轉(zhuǎn)換為電壓的接線。土壤水分傳感器的引腳定義如表3.2所不。21

Fig.3.7 The chip pins of ADC0809ADC0809轉(zhuǎn)換芯片對輸入到其中的模擬量是有要求的。首先要保證輸入的信號單極性的，并且要求電壓范圍在0?5V之間。如果信號太小，必須進行放大處理。文傳感器的測量輸出最大值在5V左右，在要求的范圍之內(nèi)。輸入的模擬量在進行換的過程中，應(yīng)保持不變。若模擬量變化得太快，則在輸入前需要增加采樣保持路來克服這一問題。ADC0809與單片機的接口電路如圖3.8所示。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于FDR原理的自動灌溉系統(tǒng)設(shè)計[J]. 張瑞卿,戈振揚,單偉,于英杰,李厚春.  傳感器與微系統(tǒng). 2014(02)
[2]基于真有效值檢測的高頻電容式土壤水分傳感器[J]. 李加念,洪添勝,馮瑞玨,岳學(xué)軍,羅瑜清.  農(nóng)業(yè)工程學(xué)報. 2011(08)
[3]基于相位檢測原理的土壤水分時域反射測量技術(shù)[J]. 王克棟,王一鳴,馮磊,楊衛(wèi)中.  農(nóng)業(yè)機械學(xué)報. 2010(01)
[4]基于模糊控制的智能灌溉控制系統(tǒng)[J]. 郭正琴,王一鳴,楊衛(wèi)中,馮磊,楊紹輝.  農(nóng)機化研究. 2006(12)
[5]基于模糊控制的精確灌溉系統(tǒng)[J]. 江明,陳其工,晏行芳.  農(nóng)業(yè)工程學(xué)報. 2005(10)
[6]中國節(jié)水農(nóng)業(yè)技術(shù)與產(chǎn)品需求分析[J]. 許迪,龔時宏.  灌溉排水學(xué)報. 2005(01)
[7]現(xiàn)代農(nóng)業(yè)與生態(tài)節(jié)水的理論創(chuàng)新及研究重點[J]. 康紹忠,胡笑濤,蔡煥杰,馮紹元.  水利學(xué)報. 2004(12)
[8]基于模糊決策的自動節(jié)水噴灌控制器的設(shè)計[J]. 靳兆榮,徐敏杰,魏學(xué)良,盛翊智.  排灌機械. 2004(05)
[9]作物需水量模糊決策系統(tǒng)的設(shè)計與研究[J]. 張兵,袁壽其,成立.  農(nóng)機化研究. 2003(02)
[10]現(xiàn)代節(jié)水農(nóng)業(yè)技術(shù)研究進展與發(fā)展趨勢[J]. 許迪,康紹忠.  高技術(shù)通訊. 2002(12)

博士論文
[1]非飽和土壤介電特性測量理論與方法的研究[D]. 孫宇瑞.中國農(nóng)業(yè)大學(xué) 2000



本文編號：2948008