基于单片机的智能农田灌溉节水系统设计及应用

陈春先，曲鸣飞

（北京电子科技职业学院，机电工程学院，北京 100176）

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设计

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。