度和光照强度的测控，达到节水节能，省时省工的效果。具体功能如下实现按需灌溉功能。按照花卉的需求开启和关闭灌溉系统，实现般的控制。具有结构简单，成本低，操作方便。通过传感器检测花卉生长的环境温度土壤湿度和光照强度，依据设定的植物要求的温度湿度和光照强度的上下限值，由单片机来控制开关窗户电磁阀和窗帘，从而调节温度湿度和光照。当空气温度高于上限值时，自动打开窗户进行自然降温，达到要求值时则自动关闭。室内环境中土壤湿度是重要因子，要求当土壤含水量过低己不能满足花卉最低需求时，就打开电磁阀进行灌溉，当湿度满足要求是关闭电磁阀。光照强度控制因子考虑到生产成本问题，但是本系统不足之处是未考虑人工增光设备，如果光照强度高于上限值时，关闭窗帘降低光照，如果光照强度低，打开窗帘网。系统技术指标系统技术指标夏天要求具体见表所示，其控制范围亦可据具体作物的需要来设定，为相对百分数，其中硬件成本由于单个制作跟批量生产有定的差值。表系统技术指标控制参数土壤湿度温度光照强度太阳能电池板硬件总成本控制范围万尺寸，开路，短路电流系统设计总体方案系统测控原理在控制技术方面，有诸如开环闭环反馈控制，模糊控制，自适应控制，神经网络控制等现代控制技术。模糊控制技术当前应用最广泛，般用于有上下位机的单片机控制系统。本系统采用传统的闭环控制技术，系统控制原理逻辑框图见图所示温度湿度光照给定值图闭环控制逻辑原理框图系统总体设计本文针对实际需要，设计了套温度湿度和光照检测与控制系统，保证花卉在生长的各个时期有适宜的生长环境，整个测控系统由传感器控制器和执行机构三部分构成。整个系统的硬件结构如图所示单片机湿度传感器温度传感器放大电路光照传感器电磁阀继电器太阳能电池板充电集成电路电池稳压滤波电磁阀电动机步进电机温度湿度光照传感器花卉的各种参数硬件电路以单片机为核心，系统输入由采集土壤水分传感器光照传感器和温度传感器及传感器信号处理电路组成，输出控制由继电器执行器构成。软件用语言作为编程语言，采用模块式结构设计。系统的工作原理系统的工作中，有太阳能电池给电池充电，电池的输出经过稳压模块，避免电压的较大变化，电池为整个系统提供电能。经过温度湿度及光照检测的传感器把被测对象的温度湿度光照转换成电压信号，转换为数字信号后送入单片机中，与给定的所要控制的温度湿度值进行比较，根据单片机中设置的参数，输出相应温度湿度值对应的被控对象电机和电磁阀的值，带动动力系统作相应的运动，不断减少与单片机中设置值的差值，温度过高时，单片机控制直流电机驱动器打开窗户，进行自然散热，温度适合时关闭窗户。当土壤湿度过低时，单片机通过继电器控制电磁阀使其打开进行浇水，浇水后湿度适中时关闭电磁阀。光照检测电路将光照强度转换成代码，输入单片机，当光照过强时关闭窗帘，光照适合时打开窗帘。温度湿度不断地检测控制，使之达到个动态的平衡。第三章系统的硬件设计单片机控制系统设计单片机的选择电子技术飞速发展，使得计算机不断更新换代。其中单片机更是枝独秀，广泛应用于各个领域，使其自动化程度大提高。单片机具有体积小，价格低廉，功能强大，稳定可靠，运算速度快，功耗低，扩展容易，抗干扰能力强，系列齐全，使用方便灵活等优点，广泛应用于工业过程控制自动监测智能仪器仪表家用电器等领域。单片机成为当今世界上销售量最大应用面最广价格最便宜的微型计算机产品。目前世界上最具实力的单片机开发公司有美国的荷兰的，德国的等。其中公司直处于领先地位，主要有和三大系列，其中系列是年推出的高档位单片机，代表着单片机的发展方向，成为单片机领域中的主流产品。公司的系列单片机以作为内核，并采用可重复编程技术，是种源于而又优于的单片机，己成为广大用户进行电子设计与开发的优选单片机品种。根据实际情况与要求，本系统选用公司系列标准型单片机，其价格适中功能强大，这应当是比较符合我国国情的选择。简介是个低功耗，高性能位单片机，片内含的可反复擦写次的只读程序存储器，器件采用公司的高密度非易失性存储技术制造，兼容标准指令系统及引脚结构，芯片内集成了通用位中央处理器和存储单元，功能强大的微型计算机的可为许多嵌入式控制应用系统提供高性价比的解决方案。单片机内部结构图与基本特征内部结构图如图所示基本特征与单片机产品兼容字节在系统可编程存储器，字节可反复擦写次统，由以为核心的控制电路传感器电路和执行器件及机构组成，硬件电路简单，不需要传转换器件，系统也不需扩展，经过实验调试，系统设计基本可以满足预期功能要求。硬件电路采用成熟的电路设计，元件选用成本较低的器件，电路稳定，扩干扰力强，性价比较高。软件开发用语言，采用模块式结构，系统功能易于扩展。展望环境量自动控制工程是个耗时长的大型系统工程，涉及到电子与计算机等行业，需要投入大量的人力和物力。因本人水平时间与试验条件有限，本文中还存在很多的不足，今后还应进行如下研究自动定时喷灌控制系统的改进要解决所用继电器的寿命问题二是要完善产品的结构与外壳的设计三是加大推广力度，搞高经济效益与社会效益。基于环境多因子的自动浇灌控制系统在如下方面有待作进步的研究传感器件国内水平较低，需在以后进行更具体的试验。因本人主要是从事电子的，软件设计有待进步优化处理。要达到室内或温室环境自动控制，必须尽可能全面考虑具体的环境调节和具体的植物生理的特点不同植物对环境因子的不同要求同植物在不同生理阶段对于环境因子的要求以及各环境因子的相互影响。今后在研究中要逐步加入这些问题，以便更实用。本系统鉴于时间及水平所限没有充分考虑光照补偿，温度补偿等措施，在以后的研究中应该加上这些思想。致谢语本学位论文是在我的导师老师的亲切关怀和悉心指导下完成的。她严肃的科学态度，严谨的治学精神，精益求精的工作作风，深深地感染和激励着我。在此谨向张老师致以诚挚的谢意和崇高的敬意。撰写毕业论文期间，研究生导师对我的论文提出许多宝贵的建议，使我少走了些弯路，再此非常感谢。我还要感谢在起愉快的度过毕业论文舍友们，正是由于你们的帮助，我才能克服个个的困难和疑惑，直至本文的顺利完成。在论文即将完成之际，我的心情无法平静，从开始进入课题到论文的顺利完成，有多少可敬的师长同学朋友给了我无言的帮助，在这里请接受我诚挚的谢意,最后，再次对关心帮助我的老师和同学表示衷心地感谢,参考文献潘新民，王燕芳微型计算机控制技术电子工业出版社汤竞南，沈国琴单片机语言开发与实例人民邮电出版社谭浩强程序设计清华大学出版社张银霞单片机自动微灌控制器的研究设计与应用张清华，叶尚种香蕉滴灌智能控制器节水灌溉毛慎建智能化灌溉控制器喷灌技术张兵单片机模糊智能控制在灌溉中的应用节水灌溉王家祯传感器与变送器北京清华大学出版社，徐维样，刘旭敏单片微型机原理及应用大连理工大学出版社，赵佩华单片机接口技术及应用北京机械工业出版社，吴义彬继电器用户实用手册国防工业出版社，吴良杰喷灌的微机自动控制系统林业机械与木工设备阳厚森温棚土壤湿度自动控制节水喷灌技术农机化研究朱克武温室大棚自动控制系统的研究农业网络信息冯同普全自动喷灌系统的软件开发河北水利水电技术吴水平温室自动喷灌控制系统设计与研究湖南农业大学黄汉云太阳能光伏发电应用原理北京化学工业出版，赵争鸣太阳能光伏发电及其应用北京科学出版社附表附表二的读写程序,数据脚温度传感器汇编程序,采用器件默认的位转化最大转化时间微秒,显示温度到度,显示精度为度延时函数用温度输出读出温度暂放四相八拍正转编码四相八拍反转编码延时函数延时函数开关窗户及窗帘使用复位函数从高拉倒低复位成功,继续下步延时拉高电平写命令函数向总线上写个字节从高拉倒低最低位移出右移位读字节函数从总线上取个字节读出温度函数总线复位发命令发转换命令发命令读温度值的第字节读温度值的高字节两字节合成个整型变量。返回温度值时钟，延时约步进电机正转转圈个周期转度取数据调节转速步进电机反转温度过高打开窗户电机停止转动温度过低关闭窗户电机停止转动温度适中土壤湿度过低打开电磁阀放水关闭电磁阀光照太强光照太弱毕业论文题目自动浇灌技术学生姓名李斌学号院系信息技术系专业机电体化指导教师年月日目录第章绪论研究的背景和意义现状发展趋势本论文的主要研究内容基础研究与设计开发自动控制系统的研究与设计第二章系统总体设计应用场合和工作环境系统的预期功能和技术指标课题研究预期功能系统技术指标系统设计总体方案系统测控原理系统总体设计系统的工作原理第三章系统的硬件设计单片机控制系统设计单片机的选择简介存储器的配置时钟电路与复位电路的设计太阳能电池板充电电路充电芯片的选择稳压电路的选择过充保护电路数据采集电路的设计传感器的选择输出控制电路的设计第四章软件系统的设计总体设计思想传感器控制模块设计第五章结论总结展望附表附表二第章绪论研究的背景和意义水是生命之源，也是经济发展的命脉，人类生存的命脉，水的重要性已成为国际共识，水资源的开发利用和保护己为世界各国所重视。而就如何合理高效利用有限的淡水资源，充分发挥资源效益己成为个全球性急需解决的重要课题。在诸多缺水国家之中，我国是水资源严重短缺的国家之。水资源的利用率和利用效率低下使水资源在节流方面呈现巨大的挖掘潜力，因此节水成为历史发展的必然。伴随着人们快节奏的生活工作学习，人们已没有很多时间去精心照顾自己种的花卉植物等，因此市场上急需种可以代替人类劳动的产品。由于现在市场上很多的喷灌设备主要是是针对温室露天农作物森林等大面积植物喷灌，而对于家庭小面积喷灌系统设备几乎没有，也没有达到自动化的水平。现代生活中，随着人们生活水平的提高，人们对花卉树木等绿色植物的喜爱和种植越来越多，然而以前对花木的浇灌施肥等工作都需要靠人工来实现，由于现代生活节奏的加快，人们往往忙于工作而忘记定期及时地为花卉补充水分及养料，或者由于放假回家而将花放在办公室没有人管理导致花木枯死。已有的浇水器需要有人控制或者定时的浇灌，不能根据植物正常生长所需要的光照水分温度来实时调节植物生长环境的参数，不利于花木的成长，而且现在的名贵花如果因为以上原因而死亡得不偿失，鉴于以上情况，市场上急需提供种能够根据光照温度湿度及光照的变化自动将水分