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盆栽植物土壤水分监测及自动浇灌系统设计.pdf

来源：花匠小妙招时间：2024-09-14 04:03

20 15 2 № ． 1 年月吉林师范大学学报自然科学版 1 Journal of Jilin Normal University Natural Science Edition Feb． 20 15 第期盆栽植物土壤水分监测及自动浇灌系统设计，，，王立忠蒋宁程礼邦段佳敏， 136000 吉林师范大学信息技术学院吉林四平摘要: ，．基于单片机设计了一种能够根据土壤湿度进行自动控制并带显示功能的盆栽植物浇灌系统单片机．，根据土壤湿度传感器采集的信号对湿度进行自动控制根据植物的需要设定湿度的下限和上限在湿度高于上．，，限值时不进行浇灌若湿度低于下限值通过传感器发出缺水信号根据不同的情况来驱动水泵进行适当的浇．，．，水浇水装置采用滴灌方法有助于土壤对于水分的吸收和浇灌的均匀通过定时器定时自动检测土壤湿度确，．保及时为植物提供充足的水分从而为盆栽植物的生长提供一个良好的环境关键词: ; ; ; 盆栽植物自动灌溉单片机湿度传感器 : : : 中图分类号 TP342 文献标识码 A 文章编号 1674-3873- 2015 01-0095-04 0 引言，、、，，目前盆栽植物作为一种绿色天然健康的植物就成了人们追求高品质生活的首选但随着社会的，，、、高速发展和生活节奏的加快人们的生活越来越忙碌因加班出差早起及各种各样繁杂的事情经常会将 “ ” ．，照顾盆栽植物的事忘在脑后该款装置将花土水分监测和浇灌实现自动化提高了植物的科学浇灌的 “ ”．［1-2］．同时也减轻了人们的负担克服了传统的人工给盆栽植物浇水带来的局限性装置不同于普通浇灌，， “ ” 装置根据不同植物对水分要求和灌溉时间的要求进行设定可以在长时间无人情况下自动检测花土湿度，．，并根据花卉对湿度要求进行自动滴灌盆栽植物土壤水分监测及自动浇灌系统基于单片机控制再，，配合土壤湿度检测电路探测盆栽植物所在的土壤环境由于传统的人工浇水具有不定时性和不均匀性所．，．、、、以我们采用滴灌技术本系统采用独立的节能电源设计避免停电的问题具有节水节电省时环保等特点． 1 系统方案设计、、整个系统由土壤湿度传感器模块单片机采集控制及信号输出电路模块单片机数据处理及显示模、、 5 ． 1 ．块水泵及供水模块电源管理模块个主要部分组成系统构造框图如图所示 1 图系统框架图 : ，系统的工作原理土壤湿度检测模块来完成对盆栽植物土壤湿度的采集单片机采集控制模块将从湿，度传感器模块得到的土壤湿度数据与设定的土壤湿度数据进行比较当达到设定的开启条件时发出水泵开启信号进行实时滴灌，．，湿度达到设定值时停止滴灌滴灌设备根据单片机分析数据后实现滴灌或者停 :20 14 -10-10 : 座机电话号码 ; 12234 ，12235 收稿日期基金项目国家自然科学基金项目吉林师范大学第十二批大学科研基金项目 : 1970- ，，，，，． : ．第一作者简介王立忠男吉林省四平市人现为吉林师范大学信息技术学院副教授硕士硕士生导师研究方向电子技术 ·95 · ，．止滴灌进而使土壤湿度处在适宜植物生长需求的最佳状态 1． 1 单片机选择、、 STC89C52 ．，，此系统选用的是一款高性能低成本低功耗的单片机它具有功能更强速度更快寿命，． 1 ．更长价格更低的特点单片机引脚功能说明表所示 1 表单片机引脚功能引脚功能引脚功能 P0^0 ～ P0^7 LCD1602 并行数据端 P2^5 LCD1602 器件使能端 P1^3 模式切换 P2^6 LCD1602 读写控制端 P1^4 时间调整 P2^7 LCD1602 数据命令端 P1^5 定时设置 P3^2 PCF8591 串行时钟端 P1^6 按键减 P3^3 PCF 8591 串行数据端 P1^7 按键加 P3^5 DS1302 串行时钟端 P2^3 继电器控制端 P3^6 DS1302 串行数据端 P2^4 蜂鸣器控制端 P3^7 DS1302 读写使能端 1． 2 土壤湿度信号采集及处理，．，由于土壤中含有矿物质离子这些矿物质离子都溶解在土壤中的水中如果将两个电极插入土壤中［3-5］．．电极之间就可以通过这些离子导电通过测量两电极之间的电阻值来表征土壤湿度的大小由于两级，．