陶曾杰,宋春雨,黃 攀,曹斌芳
(1.湖南信息學院電子信息學院,湖南 長沙 410151;2.湖南文理學院物理與電子信息學院,湖南 常德 415000)
近年來,隨著物聯網技術的迅速發展,農作物澆水從人力澆水和田間引渠澆水發展到智能農業澆水系統,重心轉移到了農作物精量控制澆水及自動化控制系統的科學管理[1]。采用土渠輸水灌溉的傳統方式滲漏和蒸發嚴重,水資源浪費嚴重。節水澆水己經成為我國農業發展過程中重點關注的問題之一。水資源的節約利用、合理分配是農業繼續可持續健康發展的重要前提。目前我國的灌溉水有效利用系數僅為0.53[2]。為此,筆者設計了一套智能澆水系統,它使人們擺脫了傳統的全憑經驗的澆水模式,緩解了農業用水短缺現象,它的推廣對于節省水資源、發展現代農業、實現優質高產都有意義[3]。
智能澆水系統的總體框圖如圖1所示,系統由主控制器、數據采集模塊、輸出控制模塊、電源模塊、HMI串口觸摸屏模塊、HC-06藍牙模塊和上位機組成。系統以STM32F103C8T6單片機為核心,利用傳感器采集周圍環境的相關數據,根據當前環境下植物周圍環境溫度以及根系周圍土壤濕度和控制要求,對水泵、加熱設備和降溫設備等進行控制,使環境參數如溫度、土壤濕度處于設定值之間,達到對農作物進行智能自動澆水的目的。此外,通過串口屏和智能手機APP對采集的數據進行顯示[4],并實現人機交互界面的人工控制。

圖1 系統總體框圖