基于单片机的节水灌溉系统设计(39页).docx

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1、教学单位信息工程系学生学号2071234130本科毕业论文（设计）题目基于单片机的节水灌溉系统设计学生姓名胡枫专业名称电子信息工程指导教师丁么明2013年12月20日目录前言11.课题研究背景12.国内外节水灌溉技术发展概况13.课题研究的目的和意义24.课题研究内容3正文41.土壤含水量41.1概述41.2土壤湿度计算42.单片机控制系统简图53.主要器件的选取63.1单片机的选取63.2土壤湿度传感器的选取73.3转换器的选用103.4显示器件选取103.5开关与报警选取114.软件语言的选取115.单片机的主要系统电路135.1时钟电路135.2复位电路135.3数据采集

2、处理电路145.4液晶显示145.4报警系统146.软件设计部分166.1头文件166.2主程序与子程序部分18结论26致谢27参考文献27前言1.课题研究背景生命离不开。随着21世纪的到来，能源危机将接踵而至。比能源危机更可怕的是，作为人类生命之源的水的短缺到了前所未有的程度，这一状况还将随着时间的推移和社会的发展继续恶化。水资源危机己成为全球性的突出问题，越来越受到国际社会的重视和关注。专家们曾预言，如果不注意保护水节约水，地球上剩下的最后一滴水将是人类的眼泪。利用科技手段缓解这一危机，将是人类主要的出路。当前，占世界人口总量40％的80个国家缺水，其中26个国家严重缺水。

3、我国有2．8万亿m3的水资源总量，全世界排第6位，但人均水资源不足世界水资源的1／4，排在世界人均占有水资源量的第109位，是世界上人均占有水资源最贫乏的13个国家之一，目前，我国每年缺水量近400亿m3，其中农业缺水约300亿m3。我国用水大户仍然是农业用水，约占70％，而农业用水的90％是灌溉用水，因此节水首先要在农业节水上做文章。采用传统的灌溉模式，灌溉定额普遍偏高，全国平均每亩实际灌水量达到450500m3，超过实际需水量的1倍左右，有的地区高达2倍以上。与一些发达国家相比，我国农业的用水效率还是相当低的，灌溉水资源的浪费情况相当严重，节水的潜力十分巨大。据统计：目前我

4、国灌溉水利用率只有40％左右，水分生产率不足1．0／m3；而发达国家的灌溉水利用率可达80％～90％，水分生产率在2．0／m3以上。如果采用先进的灌溉技术，将我国的灌水利用率提高到60％～70％，则在目前情况下每年可节约灌溉用水O．10～O．15万亿m3。这样，通过发展节水灌溉，在减少(最起码不增加)农业用水总量的前提下，满足灌溉需要，同时把节约出来的水量用于城市生活、工业生产和生态用水，以水资源的可持续利用促进经济社会的可持续发展。2.国内外节水灌溉技术发展概况微灌是一种现代化的精细高效节水灌溉技术，它是当前世界上诸多节水灌溉技术中省水率最高、最为先进的一种灌溉方法。近十年来

5、，微灌作为新兴的灌溉技术在世界各国得到了较快的发展。从70年代中期到90年代中期，微灌在部分发达国家迅速推广，1983年全世界微灌面单片机控制的节水灌溉系统的研究积达到43万丘m2，其中美国占一半以上。到90年代中，全世界微灌面积达到291．3万m2，约占全世界灌溉面积的1．1％，其中美国约150万m2，占美国总灌溉面积的4％，根据2000年统计，美国微灌面积占全国总灌溉面积2553．6万m2的5％。灌溉面积中微灌比例最高的国家是塞浦路斯和以色列，其中以色列农业微灌面积占到了灌溉总面积的40％，达到10，4万m2，其余均为喷灌。西班牙、法国、意大利、希腊、埃及等环地中海国家以及

6、南非、澳大利亚、墨西哥、日本等国应用面积也较多。而同一时期我国微灌设备与技术进步缓懂，全国微灌面积徘徊在2～3．7万2。90年代以来，我国对节水灌溉越来越重视，据各地资料汇总，到1999年底，全国微灌面积己达到20万2，平均每年以20000～27000m2的速度增加，一年新增面积相当于过去二十年的总和1811*1。尽管至今微灌在世界总灌溉嚣积中所占的比重很小，僵其增长率远高于其它灌溉技术。在微灌技术发展的同时，自动化灌溉控制技术以及相应的理论研究也得到了高度重视。3.课题研究的目的和意义农业是人类社会最古老的行业，是各行各业的基础，也是人类赖以生存的最重要的行业。农业的发展从长

7、远来看很重要，一是水的闯题，二是科技的闯题。农业的根本出路在科技，在教育。由传统农业向现代化农业转变，由粗放经营向集约经营转变，必须要求农业科技有一个大的发展，进行一次耨的农业技术革命。农业与工业、交通等行业相比仍然比较落后，农业灌溉技术尤其落后。灌溉系统自动化东平较低是制约我国离效农业发展豹主要原因。传统的灌溉模式自动化程度极低，基本上属粗放的人工操作，即便对于给定的置，在操作中也无法进行有效的控制，为了提高灌溉效率，缩短劳动时间和节约水资源，必须发展节水灌溉控制技术。单片机控制的节水灌溉