智能农田水稻监测系统设计
日 期 智能农田水稻监测系统设计主要采用智能化的方式来采集水稻周围的环境信号，从而实现农田的自动灌溉。该系统主要由土壤湿度传感器,光线传感器、信号采集电路、信号处理电路、显示电路、输出控制电路、报警电路等组成。系统采用STC89C52单片机来实现系统的驱动控制；采用光线传感器采集水稻周围环境的光线强弱；采用土壤湿度传感器来检测水稻土壤中的湿度信号；采用LCD1602液晶显示器来实现采集的光线信号的输出、温度信号的输出、土壤湿度信号的输出；系统在工作的过程中，当检测的光线、或者土壤湿度信号不达标，系统将会发出声光报警；当水稻土壤缺水，将会自行开启水槽，实现水稻的灌水，保证农田水稻生长。
目录
一、绪论 1
二、农田水稻系统方案 2
（一）设计方案 2
（二）任务要求 2
三、电路设计 3
（一）农田水稻主电路设计 3
（二）农田水稻的监测电路 3
（三）农田水稻土壤湿度电路 5
（四）光线采集电路 5
（五）农田水稻灌溉电路 6
（六）报警电路 6
四、软件设计 7
（一）主程序 7
（二）水稻灌溉流程 7
五、系统调试 9
（一）硬件实物制作 9
（二）硬件实物调试 9
六、总 结 12
参考文献 13
致 谢 14
附录 15
附录一 原理图 15
附录二 源程序 16
一、绪论
水是一切生命过程中不可替代的基本要素，但是现在国家的基本国情很严峻，特别是北方地区严重缺水，我国是世界上?13?个贫水国之一，我国现在的水资源总量为2.8万亿m3，人均水资源量只占全国人均水平的1/4，亩均水资源则仅约世界水平的1/2，目前，全国正常年份缺水量近400亿m3，其中农业缺水约300亿m3.不但水量严重缺乏，而且水污染情况也日趋严重，2005年初据监测显示，七大长江受到污染的河段已经达到53.3%，这其中劣V类水占到28.5%，尤其是北方 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
黄、淮、海三大流域既是左右我国重要的粮食基地，但是水资源这么匮乏，显然情况非常严峻。基于农业灌溉是用水大户，其用水量约占全国总用水量的70%左右，在西北地区则占到90%，其中90%用于种植农业灌溉。因此，为了应对日趋严重的缺水形式，建立节水型社会，发展农业灌溉是刻不容缓的一件事。因而，解决农业灌溉用水的问题，对于缓解水资源的紧缺是非常重要的。为此，本课题研究智能农田水稻监测系统设计，采用传感器实现农田水稻中环境信号的检测，当检测到水稻缺水时，能够自行给水稻灌溉，以此来提高水稻的灌溉效率，促进其生长。
二、农田水稻系统方案
（一）设计方案
智能农田水稻监测系统设计中，要完成智能农田水稻监测系统设计的方案设计、
智能农田水稻监测系统设计的电路图、完成智能农田水稻监测系统设计的软件程序、完成智能农田水稻监测系统设计的实物、以及“智能农田水稻监测系统设计”论文。
系统在设计中，采用STC89C52单片机作为主控制器来实现农作物中水稻的环境监测系统的控制。当智能农田水稻监测系统开始工作后，此时，系统光线传感器采集水稻周围环境的光线强弱，土壤湿度传感器来检测水稻土壤中的湿度信号，2个传感器检查信号完毕后，将信号传输给单片机，STC89C52单片机将会实现采集信号的输出处理、计算，数据处理完毕，将采集的光线信号、土壤湿度信号在LCD1602液晶显示器中输出，系统在工作的过程中，当检测的光线、或者土壤湿度信号不达标，系统将会发出声光报警；当水稻土壤缺水，将会自行开启水槽，实现水稻的灌水，保证农田水稻生长。
根据此设计的内容要求，通过Protel画图完成智能农田水稻监测系统设计的电路设计，接着，采用Keil软件完成系统的编程设计，最后，完成系统的实物设计与调试。
（二）任务要求
智能农田水稻监测系统设计中，根据完成的任务如下：
（1）采用STC89C52单片机来实现智能农田水稻监测系统的驱动控制。
（2）采用光线传感器采集水稻周围环境的光线强弱。
（3）采用土壤湿度传感器来检测水稻土壤中的湿度信号。
（4）系统在工作的过程中，当检测的光线或者土壤湿度信号不达标，系统将会发出声光报警。
（5）采用LCD1602液晶显示器来实现采集的光线信号的输出。
（6）当水稻土壤缺水，将会自行开启水槽，实现水稻的灌水，保证农田水稻生长。
三、电路设计
（一）农田水稻主电路设计
智能农田水稻监测系统设计主要以单片机作为控制器来实现各个系统的功能要求。该系统主要由土壤湿度传感器,光线传感器的信号采集电路、信号处理电路、显示电路、输出控制电路、报警电路等组成。完成的农田水稻主电路设计图如图31所示。
图31 STC89C52单片机系统总设计图
（1）系统采用STC89C52单片机来实现系统的驱动控制；
（2）采用光线传感器采集水稻周围环境的光线强弱；
（3）采用土壤湿度传感器来检测水稻土壤中的湿度信号；
（4）采用DS18B20温度传感器来水稻周围的温度信号；
（5）采用LCD1602液晶显示器来实现采集的光线信号的输出、土壤湿度信号的输出；
（6）系统在工作的过程中，当检测的光线、土壤湿度信号不达标，系统将会发出声光报警；当水稻土壤缺水，将会自行开启水槽，实现水稻的灌水，保证农田水稻生长。
（二）农田水稻的监测电路
智能农田水稻监测系统中，为了将采集的光线信号的输出、土壤湿度信号的输出，系统中采用了LCD1602液晶显示电路。通过单片机、复位电路、时钟电路来完成系统的驱动显示控制。主要实现的农田水稻监测显示电路如图32所示。
目录
一、绪论 1
二、农田水稻系统方案 2
（一）设计方案 2
（二）任务要求 2
三、电路设计 3
（一）农田水稻主电路设计 3
（二）农田水稻的监测电路 3
（三）农田水稻土壤湿度电路 5
（四）光线采集电路 5
（五）农田水稻灌溉电路 6
（六）报警电路 6
四、软件设计 7
（一）主程序 7
（二）水稻灌溉流程 7
五、系统调试 9
（一）硬件实物制作 9
（二）硬件实物调试 9
六、总 结 12
参考文献 13
致 谢 14
附录 15
附录一 原理图 15
附录二 源程序 16
一、绪论
水是一切生命过程中不可替代的基本要素，但是现在国家的基本国情很严峻，特别是北方地区严重缺水，我国是世界上?13?个贫水国之一，我国现在的水资源总量为2.8万亿m3，人均水资源量只占全国人均水平的1/4，亩均水资源则仅约世界水平的1/2，目前，全国正常年份缺水量近400亿m3，其中农业缺水约300亿m3.不但水量严重缺乏，而且水污染情况也日趋严重，2005年初据监测显示，七大长江受到污染的河段已经达到53.3%，这其中劣V类水占到28.5%，尤其是北方 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
黄、淮、海三大流域既是左右我国重要的粮食基地，但是水资源这么匮乏，显然情况非常严峻。基于农业灌溉是用水大户，其用水量约占全国总用水量的70%左右，在西北地区则占到90%，其中90%用于种植农业灌溉。因此，为了应对日趋严重的缺水形式，建立节水型社会，发展农业灌溉是刻不容缓的一件事。因而，解决农业灌溉用水的问题，对于缓解水资源的紧缺是非常重要的。为此，本课题研究智能农田水稻监测系统设计，采用传感器实现农田水稻中环境信号的检测，当检测到水稻缺水时，能够自行给水稻灌溉，以此来提高水稻的灌溉效率，促进其生长。
二、农田水稻系统方案
（一）设计方案
智能农田水稻监测系统设计中，要完成智能农田水稻监测系统设计的方案设计、
智能农田水稻监测系统设计的电路图、完成智能农田水稻监测系统设计的软件程序、完成智能农田水稻监测系统设计的实物、以及“智能农田水稻监测系统设计”论文。
系统在设计中，采用STC89C52单片机作为主控制器来实现农作物中水稻的环境监测系统的控制。当智能农田水稻监测系统开始工作后，此时，系统光线传感器采集水稻周围环境的光线强弱，土壤湿度传感器来检测水稻土壤中的湿度信号，2个传感器检查信号完毕后，将信号传输给单片机，STC89C52单片机将会实现采集信号的输出处理、计算，数据处理完毕，将采集的光线信号、土壤湿度信号在LCD1602液晶显示器中输出，系统在工作的过程中，当检测的光线、或者土壤湿度信号不达标，系统将会发出声光报警；当水稻土壤缺水，将会自行开启水槽，实现水稻的灌水，保证农田水稻生长。
根据此设计的内容要求，通过Protel画图完成智能农田水稻监测系统设计的电路设计，接着，采用Keil软件完成系统的编程设计，最后，完成系统的实物设计与调试。
（二）任务要求
智能农田水稻监测系统设计中，根据完成的任务如下：
（1）采用STC89C52单片机来实现智能农田水稻监测系统的驱动控制。
（2）采用光线传感器采集水稻周围环境的光线强弱。
（3）采用土壤湿度传感器来检测水稻土壤中的湿度信号。
（4）系统在工作的过程中，当检测的光线或者土壤湿度信号不达标，系统将会发出声光报警。
（5）采用LCD1602液晶显示器来实现采集的光线信号的输出。
（6）当水稻土壤缺水，将会自行开启水槽，实现水稻的灌水，保证农田水稻生长。
三、电路设计
（一）农田水稻主电路设计
智能农田水稻监测系统设计主要以单片机作为控制器来实现各个系统的功能要求。该系统主要由土壤湿度传感器,光线传感器的信号采集电路、信号处理电路、显示电路、输出控制电路、报警电路等组成。完成的农田水稻主电路设计图如图31所示。
图31 STC89C52单片机系统总设计图
（1）系统采用STC89C52单片机来实现系统的驱动控制；
（2）采用光线传感器采集水稻周围环境的光线强弱；
（3）采用土壤湿度传感器来检测水稻土壤中的湿度信号；
（4）采用DS18B20温度传感器来水稻周围的温度信号；
（5）采用LCD1602液晶显示器来实现采集的光线信号的输出、土壤湿度信号的输出；
（6）系统在工作的过程中，当检测的光线、土壤湿度信号不达标，系统将会发出声光报警；当水稻土壤缺水，将会自行开启水槽，实现水稻的灌水，保证农田水稻生长。
（二）农田水稻的监测电路
智能农田水稻监测系统中，为了将采集的光线信号的输出、土壤湿度信号的输出，系统中采用了LCD1602液晶显示电路。通过单片机、复位电路、时钟电路来完成系统的驱动显示控制。主要实现的农田水稻监测显示电路如图32所示。
版权保护: 本文由 hbsrm.com编辑，转载请保留链接: www.hbsrm.com/dzxx/txgc/549.html
