基于单片机的智能农田灌溉节水系统设计及应用

摘 要 ： 针对传统的灌溉方法浪费水资源节水系统设计。该系统从节水角度出发，对传感器和主电路进行了设计，主要采集灌溉地的湿度与温度数据，根据测量土壤中的温度与湿度作为主要参数，对农田灌溉节水系统进行实时控制，保持匀速工作状态，以实现智能农田灌溉节水。通过实际应用，表明该系统能够根据土壤的温度与湿度的详细数据自动调节喷灌功能，达到节水灌溉目的。

关键词 ： 单片机；灌溉；节水系统

1 基于单片机的智能农田灌溉节水系统硬件设计

1.1传感器设计

此次设计的传感器主要包括温度传感器和湿度传感器，温度传感器采用HDUFI温度传感器，由于传感器电阻较小，在通电过程中，容易被烧坏，选择串联一个电阻值较大的电阻。湿度传感器采用抗腐蚀性较好的DF-45芯片，该芯片会根据农田的特征自行选择灌溉方向， 具有数字量输出接口和电压模拟量输出两个输出端口，可以宽范围测量土壤湿度。

1.2主电路设计

FO41湿温度电路主要将土壤的湿度通过A/D转换器将数据传输给单片机主芯片。在传输后，单片机的主电路首先对数据作出判断，然后对各个下属电路作出指示。LED显示电路的作用是显示灌溉节水系统的工作状态。

2 基于单片机的智能农田灌溉节水系统软件

对于单片机的智能农田灌溉节水系统，其硬件系统结合C语言，设计出根据农田土壤温度湿度分析，得出参数，根据得到的参数实时 控制灌溉系统的工作状态。在农田灌溉时，可对农田土壤温度湿度参数进行处理，将温度采样和湿度采样进行转换，得到农田所需的实际参数；而后，利用微型控制器进行数据的分析与处理，由HUIFO液晶直接显示采集并转化成实际的温度和湿度数据；如果温度值和湿度值高于设定参数范围上限值时，系统接收到开始工作的信号，从而实现无人值守的智能节水灌溉。

3 基于单片机的智能农田灌溉节水系统应用分析

通过实际应用发现，当灌溉地水分适中时，采集到的农田土壤温湿度参数不超过标准值的上下范围内，此时抽水系统没有工作。当灌溉过程中的水分过低时，系统的指示灯会出现预警情况，提醒抽水系统工作。对该系统实际应用结果表明，该系统可根据土壤温度和湿度数据进行自动喷灌功能，达到节水灌溉的目的。

4 结束语

为实现智能节水灌溉，设计了一个基于单片机的智能农田灌溉节水系统，该系统主要对灌溉地的温度以及湿度数据采集，进而控制系统灌溉的工作状态，实现智能节水灌溉。