基于單片機的智能農田灌溉節水系統設計及應用

陳春先，曲鳴飛

（北京電子科技職業學院，機電工程學院，北京 100176）

1 基于單片機的智能農田灌溉節水系統硬件設計

1.1 傳感器設計

此次設計的傳感器主要包括溫度傳感器和濕度傳感器，溫度傳感器采用HDUFI溫度傳感器，由于傳感器電阻較小，在通電過程中，容易被燒壞，選擇串聯一個電阻值較大的電阻。濕度傳感器采用抗腐蝕性較好的DF-45芯片，該芯片會根據農田的特征自行選擇灌溉方向，具有數字量輸出接口和電壓模擬量輸出兩個輸出端口，可以寬范圍測量土壤濕度。

1.2 主電路設計

FO41濕溫度電路主要將土壤的濕度通過A/D轉換器將數據傳輸給單片機主芯片。在傳輸后，單片機的主電路首先對數據作出判斷，然后對各個下屬電路作出指示。LED顯示電路的作用是顯示灌溉節水系統的工作狀態。

2 基于單片機的智能農田灌溉節水系統軟件設計

對于單片機的智能農田灌溉節水系統，其硬件系統結合C語言，設計出根據農田土壤溫度濕度分析，得出參數，根據得到的參數實時控制灌溉系統的工作狀態。在農田灌溉時，可對農田土壤溫度濕度參數進行處理，將溫度采樣和濕度采樣進行轉換，得到農田所需的實際參數；而后，利用微型控制器進行數據的分析與處理，由HUIFO液晶直接顯示采集并轉化成實際的溫度和濕度數據；如果溫度值和濕度值高于設定參數范圍上限值時，系統接收到開始工作的信號，從而實現無人值守的智能節水灌溉。

3 基于單片機的智能農田灌溉節水系統應用分析

通過實際應用發現，當灌溉地水分適中時，采集到的農田土壤溫濕度參數不超過標準值的上下范圍內，此時抽水系統沒有工作。當灌溉過程中的水分過低時，系統的指示燈會出現預警情況，提醒抽水系統工作。對該系統實際應用結果表明，該系統可根據土壤溫度和濕度數據進行自動噴灌功能，達到節水灌溉的目的。

4 結束語

為實現智能節水灌溉，設計了一個基于單片機的智能農田灌溉節水系統，該系統主要對灌溉地的溫度以及濕度數據采集，進而控制系統灌溉的工作狀態，實現智能節水灌溉。