智能控製係統的設計應用

       我國是世界貧水國之一，在目前的傳(chuan) 統灌溉模式中利水率不足60%，灌溉過程中還會(hui) 造成土壤灌溉不均、化肥流失、土壤板結等不利於(yu) 作物生長的問題，目前市麵上出現了一些相關(guan) 的智能農(nong) 業(ye) 灌溉係統，但其中並沒有良好的利水率與(yu) 實用性，無法達到智能化控製並改善作物生長環境。此次設計的智能化灌溉係統中拋開已有的傳(chuan) 統灌溉方式，采用物聯網-傳(chuan) 感器-節水灌溉相結合的方式，利用濕度檢測模塊實時監控土壤濕度，通過互聯網進行遠程數據控製，係統還通過對不同農(nong) 作物濕度需求方進行優(you) 化，精確對土壤中濕度含量的控製。

       整個(ge) 設計部分分為(wei) 硬件部分和軟件部分，其中硬件部分使用的單片機型號為(wei) STC89C52單片機，濕度傳(chuan) 感器采用DHT11土壤式濕度檢測模塊，LCD1602顯示濕度數據，係統配有按鍵電路，可以通過按鍵實現手動控製。

       硬件部分

       在對硬件部分的選擇與(yu) 調試中，為(wei) 保證係統的穩定性與(yu) 準確性，原件選擇具體(ti) 方案如下：

       在選擇核心控製芯片時，考慮到整個(ge) 係統中對於(yu) 數據存儲(chu) 量不大，係統時鍾需求量小的問題，采用了STC89C52為(wei) 係統的控製芯片，該芯片價(jia) 格低廉、實用性強，當芯片出現故障時方便維修與(yu) 更換，軟件程序編譯簡單、搭載方便符合此次設計要求。

       濕度采集部分中使用了多個(ge) DHT11濕度傳(chuan) 感器，改傳(chuan) 感器可以保證檢測整個(ge) 農(nong) 田的土壤平均濕度或單位土壤濕度，使單片機處理濕度數據時擁有更好的選擇方案。

       報警部分實現的功能主要為(wei) 當係統出現數據異常或水箱缺水時發出警報，係統數據監測到持續異常數據時係統會(hui) 判斷某處水管破裂或開關(guan) 無法控製，報警電路會(hui) 在故障發生的同時發出警報並通過WIFI模塊發送至互聯網平台。

       顯示部分使用了LCD1602顯示屏，在整個(ge) 係統中並沒有太多的數據需要顯示，所以在顯示器的選擇上采用了體(ti) 積小、價(jia) 格合理的LCD1602顯示器，該顯示器用於(yu) 顯示單位土壤濕度、平均土壤濕度和互聯網連接狀態。

       按鍵部分的設計是為(wei) 了更好地是係統具有完善、便捷的操作方式，用戶可以通過手動按鍵實現灌溉與(yu) 停止。

       軟件部分中，核心問題在於(yu) 實現通過檢測到的濕度數據實現對灌溉中排水量的控製、係統與(yu) 互聯網平台的交互建立。在對排水量的控製中，係統單片機會(hui) 存儲(chu) 種植作物的具體(ti) 數據，並通過數據對比實現對土地濕度的實時監控與(yu) 保持。濕度數據檢測程序具有自檢功能，當模塊檢測到的數據出現過高或過低的異常數據時，係統會(hui) 自動忽略並進入預警模式，在預警模式中若仍持續檢測到異常數據就會(hui) 觸發警報信號，報警電路就會(hui) 啟動。在對互聯網的連接中使用了WIFI模塊來建立通訊，通過使用ONEnet平台實現搭建數據展示平台，用戶可以通過手機或電腦登錄該平台，遠程查看或控製係統。

       在此次設計中使用了網絡平台搭建數據平台，對係統的物聯網技術要求減小，可以使整個(ge) 係統更好的服務於(yu) 農(nong) 業(ye) 方麵，此次設計的智能灌溉控製係統相比於(yu) 傳(chuan) 統的灌溉方式在設計造價(jia) 上略高，但實用性與(yu) 利水率大大提高，通過傳(chuan) 感器與(yu) 單片機的結合可以更有效的節約水資源，物聯網加入也使整個(ge) 係統具有更好的發展方向。