智能灌溉系统

　　我国水资源短缺较多，特别是西部地区。我国西部人民赖以生存的资源是水资源。随着城市化的不断发展和工业化进程的加快，生态环境已不再像以前那样，不同行业之间需要更多的水资源，不同地区之间的用水问题越来越严重。严重的。在我国西部地区，用水量很大，但降水量不会很均匀，经常导致干涸。在宁夏西部，整个宁夏回族自治区的水资源总量为11.58亿吨，其分布可分为两部分。地表动、静水9.89亿吨，地下水资源26.34亿吨。水资源总量为24.5亿吨，但地表水与地下水重叠。近年来，宁夏自治区的快速发展，使宁夏的缺水问题尤为突出。节水研究是宁夏政治、经济和社会发展的重要课题。在农业生产中，为了保证农产品产量，在农业上我们国家的使用的水是用了我们国家全国用水的一大半。所以要节约用水，这是非常重要的事情。

　　1987年，我国XX部门对黄河水量分配方案作出了相应的指示。根据黄河水量的变化，宁夏75%的可利用水资源来自黄河水面。由于宁夏的水质已被氨氮污染，这几年以来，我们国家的水的质量非常的差劲。很多地方的水被破坏的非常严重。其中，有200多条排水沟，其中13条被严重污染。

　　宁夏湖泊、湿地和部分河流里面的无机气体富营养化已达0.45mg/L。这里的湖泊也可以称为富营养化湖泊。沙湖、西湖、银湖等湖泊不符合相应的水质要求。基本上，各工厂、农田、生活污水排放口的污水已超过环境容量。宁夏水体由于环境容量最大，污染严重。宁夏这个地方是我们国家非常大的一个地方了，也是我们国家的主要灌溉区，差不多的灌溉是万公顷。现在，我们国内对灌溉的工程还不是特别的重视。投资不足、配置不足、用水率低。智能灌溉技术可以很好地解决这一问题。既能充分利用有限的水资源，又能科学合理地配置，达到提高生产和质量的目的。智能灌溉控制技术是将计算机技术引入灌溉估算控制中形成的。智能灌溉技术打破了传统的经验判断灌溉方式，打破了世代传承的经验种植模式，实现了高效节水。这种智能化的灌溉估算控制技术可以减少西部地区现有灌溉水资源的短缺。必要的意义。根据实际情况，可开发智能节水灌溉系统。我国滴灌技术研究取得了很大进展。然而，我国节水灌溉的总体控制还有很长的路要走。到目前为止，国内基本没有定形生产，可以推广远程自动控制灌溉产品。因此，开发技术成熟的智能节水灌溉系统显得尤为重要。计算机技术与传感器技术相结合，

　　这样的话可以实现农业上面的种植的准确性浇水，通过这样的方法就能够节约水资源，也能节约电能和别的能耗，可以高效利用水资源。我国已在实验室中得到验证，在草坪果园和温室的实际应用试验中取得了一定的成绩。目前，各种灌溉技术使大多数灌溉系统都充满了灌溉管道和电磁阀。结合物联网技术和计算机监测，可以随时、随地监测农田灌溉状况。计算机能记录用水量和用时，有效利用有限的水资源，节省时间，达到科学用水和科学用时的目的。

　　现在电脑的技术是非常的厉害了，把各个物体通过网络的方式联络起来已经是非常快速的发展趋势了。先进的技术也可以改变落后的农业，物联网技术可以很快解决我国农业缺水问题。因此，物联网技术在节水灌溉中的重要性不言而喻。智能灌溉控制的推广可以有效利用有限的水资源，对农产品的生产有很大的帮助。在减少对生态资源破坏的前提下，大大降低了生存成本，使我们获得更好、更便宜、更优质的食品。现代智能灌溉系统与传统的灌溉方式相比，具有许多优点：例如，它可以在黑暗和白天进行部分灌溉，例如，它可以合理地控制水量，例如，它可以很好地控制时间。这是宁夏水资源短缺的一项非常有利的技术。充分利用物联网技术下的智能节水灌溉系统，可以弥补宁夏缺水的大问题。

　　随着现代农业发展的加快，一些农业设施设备不断更新。从我国未来发展需要看，太阳能、风能等绿色能源的利用是我国的发展趋势。绿色能源在农业中的应用越来越广泛，如在防虫灯上安装太阳能技术、利用风能进行节水灌溉等。随着绿色节能的不断深入，其应用条件更加方便，如不受天气气候影响，节水节能。本文主要以灌溉系统设计为基础，结合UFFP技术和无线通信网络GPRS，加上计算机技术，设计了一种远程智能灌溉系统，使信息更及时、管理更方便、节省大量人力、建立更科学的生命检测过程。很方便。利用UW技术开发的远程智能控制灌溉系统，利用不同平台间的跨平台信息共享，消除信息不共享，促进信息共享，现称为云平台。该系统实现了不同设备之间的信息共享，保证了灌溉系统充分发挥其最大的性能优势，也适用于最新的微软件系统。

　　中国是一个农业大国，其耗水量往往高于其他国家。随着水资源短缺的加剧，各国都需要寻找有效的节水途径。其中，喷灌和微灌技术可以很好地解决这一问题。近年来，我国节水灌溉技术发展迅速，喷灌滴灌技术取得了重大突破和进展，积累了许多宝贵的实践经验。因此，滴灌技术在我国得到了广泛的应用，取得了良好的效果。

　　随着我国计算机技术的广泛发展，越来越多的企业将其管理模式由以人为本转变为计算机控制。但现阶段，我们国家这方面的应用比那些发展好的国家还差很多。现在，还在用节约用水的方式进行灌溉农作物，我国仍处于传统的人工灌溉模式或人工控制灌溉模式。无需实现综合控制模式。甚至智能农业或智能控制系统都是小规模、小规模的控制灌溉。然而，真正的大规模计算机控制集群呈现物联网的形式。部署很少。我国对节水灌溉进行了广泛的研究，如赖河源在高效节水灌溉工程勘测设计中充分发展了GPS测量和GIS技术。杨明设计的基于WebGIS的天津灌区水管理信息系统。冀建伟、邓伟伟等人设计了基于PLC的水田灌溉自动控制系统。由居永胜和李兴凯两人设计了基于单片机的蔬菜温室自动灌溉系统。张灵一、王润涛、张昌黎是基于赤字调整理论和模糊控制的寒冷地区水稻智能灌溉系统。基于仿真技术和遗传算法，霍俊军将遗传算法应用于农产品灌溉系统的设计。余晓青、吴普特、韩文婷应用无线传感器网络设计了农田灌溉远程监控系统。然而，目前应用广泛的自动化、智能化灌溉系统平台还不多。打个比方来说，这种在温室里面使用自动的技术进行施肥的系统的已经有了非常好的开始，这个系统是中国一些专门研究机械的机构和一些公司企业合作开发的系统。结合当地实际使用情况和温室温湿度等特点。已成功开发出可变环境变量。该系统可实现中英文动态监控显示、弄肥料的板和灌溉的板是可以混合的，也是可以调节的，它们的电阀还是可以调节的，计算机实时闭环控制等功能。还可以根据不同地区的灌溉系统，有选择地进行人工辅助控制、程序辅助控制和自动辅助控制，并附加限制。灌溉轮廓模型。目前，该系统已在我国大部分地区投入使用，在大连、北京等地效果最好，取得了一定的社会经济效益。天津水利科学研究院与农业机械化研究所一样，自主开发了温室滴灌施肥智能控制系统。一般说来，我国精密灌溉技术的知识相当于发达国家初级阶段的知识。数字农业和智能农业的研究知识太少，仿真技术不够先进，研究问题不够深入。同时，X、加拿大、以色列等先进国家在精密灌溉领域可以对机械控制、初期人工控制和后期液压控制进行混合协调，包括机械控制、电子控制和计算机控制。电子技术、计算机技术和控制技术等最先进的不同学科的前言是不够的。随着同一算法与精密灌溉技术的集成，人工智能网络算法、仿真算法、神经网络算法等越来越多的应用于精密灌溉决策系统中。它能实现越来越高的智能化、可靠性和稳定性，用户界面使用更加友好。20世纪90年代，X开始大规模推广数字农业模式。到目前为止，数字农业已被广泛推广到大型农场、耕地等领域，形成了精准灌溉物联网的产业链，在X进行了精准灌溉的广泛普及和推广。在X，部分水管理系统已经达到了管理水平较高的智能灌区。由此可见，所有灌区均由自动化、信息技术和网络管理。无论是从取水口、渠道管道输水、田间灌溉调查、土壤情感监测技术在灌区的应用，都使水资源得到统一调度和利用。节约水资源，避免浪费，提高水资源利用率，充分利用水资源，优化水资源配置，大大减少了水运输和配置过程中的水损失。例如，X佛罗里达大学独立开发的AFSIRS系统允许用户根据不同的外部环境，如土壤条件、灌溉平台、不同类型的农产品、不同的生长环境和S，估算灌溉需水量和预期经济产量。原因、不同的气候环境和管理模式。此外，在代顿-莫哈克、科希拉和IMPIRI灌区，采用了传感技术、电子计算机技术、软件工程计算和遥测技术等各学科中最先进的技术，达到了高效节水的效果。因此，西方国家的精确泛化领域越来越成熟。同时，在加拿大、澳大利亚、韩国等国家，智能农产品研制成功，智能节水灌溉设备、产品和仪器仪表得到广泛应用。

　　综上所述，在西方、欧洲和X等发达国家，智能、准确的灌溉控制系统的开发与研究已经越来越成熟，远比发展中国家先进。同时，正在开发具有通信功能的大型集散控制系统、网络控制系统和小型便携式单片机控制系统。这些系统可以上传和下载。通信也可以被广泛地编程和开发。该系统平台可增加人工智能技术、蚁群算法、神经网络模型、专家系统决策等新技术，为新的精准灌溉开辟了新的方向和应用前景。然而，目前还没有一套成熟的灌溉控制系统设备可以广泛应用于田间试验。只能从国外进口现有设备进行研究和试验。我国有的设备只有四个足球场等大面积的自动灌溉控制。根据我国黄河的经济现状，可以增加可靠、实用、轻便、简单的节水灌溉设备和产品的推广，具有广阔的市场前景，并将简单可行的节水灌溉设备和机械用于整个世纪年代的农业系统。ociety有很大的经济效益。

　　物联网技术在农业灌溉系统中的应用越来越受到重视。国内外对基于物联网技术的智能灌溉设备进行了大量的研究，在开发和应用方面取得了很大的进展。这种灌溉方式可以实现精细及时的灌溉，不仅可以提高用水效率，而且可以促进农业生产和收入。建立现代灌溉管理技术体系，应用高新技术，使灌溉更加精确，是发达国家农业发展的大趋势。在我国，由于近年来农业劳动力的不断减少，智能灌溉系统也逐渐被大家所接受，但相对较高的价格是其向普通人推广的最大障碍，而农产品由于其经济效益较高，价格敏感性相对较低，因此，我国农业生产对农业生产的影响很大。是智能灌溉系统应用的先驱。由于西部地区缺水，又需要种植业的发展，自给自足，迫切需要这样的灌溉技术。

　　物联网这个新发明是现在科学技术的一项非常重要的组成。不用想就能知道的是这种东西就是把东西连接到互联网。物联网在灌溉中的普遍应用是将大量的传感器节点与田间设施、温室设备和滴灌设施相结合，形成一个现代化的智能灌溉系统。智能灌溉系统可以采集、存储、显示温室或田间的环境参数，还有一些可以在很远的地方可以操控田间的机器。这个系统通过好几个传感的机器来收集信息，能够很快的知道田面的事情，这样就能实现农业的自己的监测，可以自动控制环境还有能够自动的管理以及提供一些正确的信息。这样农业弄也就会逐渐的变化格局。要把人事关系作为中心，还要把机械设备作为生产的主要模式，用信息和软件的作为主要的生产模式，最后达成自给自足。还能够实现不用人工的，不用动脑的控制生产。

　　好多方面的，多个维度的亲身高手。能够每时每刻得到全面的，一毫不差的有关农产品的生长的信息，还有特别大型的信息数据，这也是能够决定灌溉系统的基础。土地很深的地方的水量，水也是一直在变化的，地的表面还有地下面的温度，农产品能够吸水的立方和天气的情况以及农产品需要的水的量和生存的环境怎么样的现场感受。比较全面的生态数据里面有这个地方的历史的相关消息，有这个地方将来预测的信息，把这个地方农产品需要的水的量也做过分析，还有泥土的性质等等都做过分析。使用全自动的浇水系统可以把田地的信息和生态大数据库进行结合起来使用，这样的话就可以和农作物生长的信息来进行灌溉胶水，可以准确找农作物的吸水的位置以及分布。只能灌溉技术可以自动的知道农产品是不是要浇水，能够自动知道这亩田里面有多少水，这样能够的话就能很清楚这个田里面的水的情况。用这些信息还能够来预测将来几天内会不会下雨，这样就可以自动的设置浇水持续的时间，还有要浇水的量以及浇水的时间。

　　使用这种高科技的方式的进行灌溉和决策。这个就在于田里面的数据和大数据库里面的信息进行交流互换，这样通过信息的交流就能达成控制灌溉系统的决策，一旦灌溉决策实施，这个系统里面的水泵，还有变化频率的控制器，田里面的控制阀，水枪什么的就会被打开。打个比方来说，在浇水的过程中，要是能够很准确的知道将来两个小时

　　里面会不会下雨，这样灌溉系统就会自动停止，充分地使用天上下的雨。这个系统还能和根据数据库里面的数据计算，下雨的是不是够，还需要不需要继续降水进行灌溉。

　　很深的返回信息，再进行学习，自己进行修正，还要自己进行改善。返回信息的系统是自动浇水系统和以前的交税的模式的最大的不一样。这种系统将水的量，水的压力，机器，还有变频的机器，电阀门等等所有的机器的信息都传输给了自动灌溉的控制的地方。在田里面的传感机器会把灌溉的深度还有灌溉使用的水的量都会给控制器传输过去。自动的灌输控制器会将返回的数据还有最终的数据都进行分析比较，这样就会灌溉解决。自动的浇水控制器在和最大的数据库一起连接起来的时候。这种自动的灌溉的控制器可以从云上的数据库得到最新的信息在进行决定。在这个比较之下，以前浇水的控制器，是没有自动检查还有进行报警的系统的，系统没有办法决定是不是漏水了或者是不是电阀的门工作出现了问题

　　这个系统的浇水和施肥是非常的准确的。自动的灌溉系统的控制器是可以把肥料还有化肥的浓度以及用量都控制好。最后在又固体的肥料或者是液体的肥料变成最原始肥料。因为固态的化肥是可以变成液体的，可以按照一定的时间非常匀称的，按照合适比例把肥料送到根部。

　　（1）温室环境数据采集、自动控制、数据存储。本系统采集的室内环境数据包括当前气温、当前空气湿度和光照强度；温室自动控制主要包括用于农产品生长的外遮阳、内遮阳、风机、湿帘、喷雾、灌溉和营养液；历史数据查询实现了环境参数的数据导出。

　　（2）温室视频监控。数字摄像机加视频采集卡方案，结合高清摄像机，成像稳定，视野更远，采用光纤远程传输。

　　（3）不同地块灌溉的远程无线控制。安装高效节水的微型喷灌系统，安装高效摇杆式喷灌系统，通过远程无线技术，可以控制灌溉泵的开闭；使用土壤湿度传感器，设置灌溉阈值，实现无线远程开闭。关闭电磁阀，无人值守灌溉场。

　　（4）远程网络和智能手机终端监控功能，实现物联网移动交互，随时随地实现对监控终端的访问。

　　根据区域地形特点，主体采用无线连接，避免布线和对示范园区的影响。视频通过光纤传输，减少了由于信息量大而造成的损失。利用无线连接实现土壤水分的采集和控制。系统的整体网络结构如图所示。智能灌溉系统的主界面如图所示。

　　（1）智能灌溉系统可实现以下三种运行方式：

　　远程自动模式。水泵开关的远程无线控制可通过办公PC和手机两种终端进行，以控制喷灌系统的启停。

　　全智能模式。该模型的特点是，通过设定相应的温湿度阈值，系统自动监测土壤湿度。当达到预设阈值时，系统自动打开或关闭。实现无人值守，有效节约人工成本。同时，使灌溉更加准确、科学、合理。

　　全手动模式（传统操作）。业主或种植者可通过泵房内的智能控制柜和相关手动阀直接控制花园喷灌系统跳过操作平台。智能控制界面如图所示。

　　（2）视频监控接口。

　　通过模拟摄像机采集图像数据，实时监测温室植物的生长状况和控制机构的切换状态。视频监控接口功能：

　　（1）屏幕旋转功能，可根据设定时间设置屏幕全屏幕自动切换画面；

　　（2）实时捕获功能，将远程视频帧保存到本地硬盘；

　　（3）手动录像功能，录像到本地硬盘。

　　（3）喷雾滴灌系统。

　　在灌溉系统的第一部分，采用恒压供水，保证管网的恒压，保护电动机泵的平稳运行，不过载。灌溉水源为池塘水，采用两级叠层网式过滤机过滤，以满足喷灌、滴灌系统的水质要求。尾部有滴灌、微喷灌和大摇杆喷灌。喷灌系统的喷头布置如图所示，喷灌系统尾部的效果如图所示。

　　一方面，智能灌溉系统的使用极大地解放了劳动力，在当今农村劳动力日益稀缺的情况下，智能控制、自动化应用代替人工是一个不可逆转的趋势；另一方面，通过现代喷灌系统的精密灌溉，极大地提高了喷灌系统的灌溉效率。E农产品的产量和质量，对土地的经济依附是值得一次质的飞跃。然而，基于物联网技术的智能农业应用还存在许多客观障碍，有待进一步研究和解决。

　　物联网自动化控制设备更为精确，必须配备电力设备。其中大部分用于非农业产业。安装使用环境稳定。然而，中国农业生产的使用相对较少。由于园区内的田间环境复杂多变，需要适应农业生产的智能灌溉系统对环境有较强的适应能力。在广泛的智能控制系统中，有线控制技术由于其布线繁琐、控制范围有限而没有得到广泛的应用。无线控制完全可以避免安装、维护不便、线路老化和接线故障等缺点。对于微灌系统的智能化，小型无线多通道自动控制系统的研究可以满足小型灌溉工程的需要，其适用性更强。

　　灌系统智能自动控制技术含量高、微灌系统集中控制程度高、微灌精度高，越来越受到用户的欢迎。然而，数十万元的安装成本是制约其推广的主要原因之一。在信息时代，农业生产迫切需要可靠、价格适中、适应用户需求的智能化。控制系统。本课题组目前开发的智能控制系统采用干电池供电，功耗低，功能多，使用方便，价格低廉，远低于物联网自动控制系统。它不仅适用于现代农业园区，也适用于经济薄弱地区和偏远山区无电源供电。它可以广泛地为普通农民推广。

　　系统硬件主要由计算机视觉系统、多传感器系统、计算机、单片机和灌溉轮廓系统组成，其中温度湿度传感器、土壤水势传感器、蒸发传感器、土壤电导率传感器等多种传感器组成。

　　（1）利用摄像机获取农产品生长的原始图像；

　　（2）对原始图像进行预处理；

　　（3）分别进行二值图像处理和从颜色空间到颜色空间的转换，选择颜色空间中的参数作为农产品图像的颜色特征，在农产品图像的颜色空间中选择一些像素作为种子；对于种子区域生长，相邻像素具有相似的S在生长区的种子中加入了种子的颜色特性，完成了整个过程。扫描图像的多个子块以合并颜色和空间中的相邻区域。

　　（4）农产品分割与农产品生长特征参数提取

　　（5）将生长特征参数与建立的农产品生长数据模型进行比较计算，得出生长特征值。

　　（6）获取和计算各种传感器的数据；

　　（7）基于遗传神经网络结合多传感器数据和农产品生长特征值的计算与判断；

　　（8）根据计算机判断结果，电磁阀由单片机控制，完成农产品灌溉。

　　3.3.1多传感器的选择

　　在选择传感器时，我们通常根据要测量的参数来选择相应的传感器，但可用于确定相同物理量的传感器类型是相当不同的，这要求我们根据选择传感器时要获得的信息量来选择特定的传感器。本实验选取一个具有代表性的传感器组成多传感器，分别对土壤、农产品和环境特征进行了测量。

　　（1）温湿度传感器：在确定农产品生长周围环境的温湿度时，不仅要注意测量范围和精度，还要考虑时间漂移和温度漂移。在使用过程中，还应注意尽量避免在酸性、碱性和有机溶剂环境中工作。

　　温湿度传感器：瑞士推出了一系列数字温湿度传感器，具有良好的可靠性和稳定性。全量程校准和数字接口可通过两根导线直接与单片机相连，既缩短了开发时间，又简化了外围电路，降低了成本。该产品体积小，响应速度快，能耗低，抗干扰能力强，可广泛应用于各种场合。

　　（2）水势传感器：测量土壤水势。土壤水势不仅反映了土壤水分的强度指数，而且指示了土壤水分的运动方向。土壤水势与土壤含水量有一定的关系，但主要反映土壤提取物的大小。土壤水势传感器大多采用陶瓷平衡系统，根据摩尔热容原理直接测量土壤热容的变化。主要原因是测量精度高，无需校准。通常一些电容式传感器在测量土壤含水量时需要校准。

　　土壤水势传感器：选用压阻式土壤水势传感器。传感器测量精度高于。在该范围内，测量精度达到，灵敏度高。

　　（3）蒸发传感器：测量水的蒸发量。蒸发量可以反映农产品生长过程中土壤和冠层的蒸发量。在了解了农产品的蒸腾作用和土壤蒸发作用后，可以对农产品的水分和能量平衡进行评价。

　　蒸发传感器：采用蒸发传感器类型。它的编码盘是不锈钢的。同时，读板模块采用工业芯片和进口半导体光电开关，使传感器具有良好的机械性能和高低温电气性能。

　　（4）电导率传感器：测量土壤的电导率。土壤导电性还与土壤类型、土壤体积含水量和含盐量有关，因此导电性可以间接地了解土壤的电化学性质和肥力。

　　电导率传感器：土壤水分电导率传感器可以同时测量土壤体积含水量和土壤电导率。传感器的输出信号包括模拟信号和三种选择，广泛应用于农业、水文和土木工程的研究和生产领域。输出：最大参数或电压，电导率：土壤湿度：干饱和，介电参数（+）或（+）电源，下图为土壤湿度电导率传感器：

　　在采集到相应的信息后，将不同类型传感器的输出信号送入隔离放大器。隔离放大器放大传感器测量到的微弱电信号。放大后的信号通过模数转换器转换成数字信号。最后，将数字信号传输到计算机进行最终处理和分析。

　　单片机是集成在一个芯片、存储器等上，再与几个小部件组成一台完整的计算机。小部件主要包括：复位电路（如电脑死机时按下复位键，可以从头开始执行内部程序）、晶体电路（控制单片机工作的时间和频率）等。单片机的液晶接口可与液晶屏连接，使测量数据直接显示在屏幕上。此外，在单片机的工作过程中，可以根据管理者的需要采用不同的工作状态，大大降低了电能的消耗。单片机内部采用灵活的时钟方式，可根据用户的需要确定测量频率。如果程序由于强外部因素的干扰而不稳定甚至运行，则可以使用看门狗定时器重置或捕获程序。随着单片机功能的不断更新，其应用将越来越广泛。

　　单片机是一款位超低功耗、高性能的产品，它将大量的外围模块整合到单片机内部内，节省了大量的空间，便于数据的实时采集和携带，为目前应用比较广泛的一款单片机。图为一款典型的单片机的各部分组件结构图，由下图我们可以很直观地看到单片机各部分的主要组件：

　　本实验中的微控制器主要由或型、AT45DB161控制线路存储芯片、时钟芯片和串行通信芯片组成。智能系统对计算机采集的多传感器信号进行处理分析后，结合计算机视觉信息，判断农产品是否缺水。如果把这两个信息结合起来，当农产品处于缺水状态且缺水程度已知时，计算机将向单片机发出指令。如果农产品处于缺水状态，且缺水程度已知，单片机控制电磁阀完成具体的缺水灌溉大纲。在正常生长环境下，单片机不发出任何指令。

　　上位机软件功能是基于从农田采集到的实时信息。农产品的自动灌溉过程是读取田间含水量，当土壤含水量高于最大允许值时进行排水，当土壤含水量低于农产品适宜的土含水量时进行最大灌溉。主程序框图

　　灌溉系统结构主要分为四个主要模块，每个模块又分为若干个次要模块。这四个模块之间的关系如下。信息管理主要是管理者和土地信息。视频监控可以实时监控灌区的情况。灌区模块可以控制三个方面（灌区信息、灌区容积、设备控制）。最后一个历时数据是土地信息、灌区信息和灌溉量相互作用的结果。

　　这四个模块分别是信息管理、灌区模块、历史数据和视频监控。信息模块主要负责人员和土地信息的管理和显示。灌区模块用于灌区的显示和管理。历史数据用于统计和查询历史信息。视频监控是对灌区进行实时监控。

　　系统部分的功能界面：

　　信息管理主要分为两个层次：人员管理和土地信息管理。

　　人事管理：管理员对各部门人员进行管理，赋予管理员权限、信息显示等。在人员管理、人员增减中，人员可以登录系统平台，根据不同权限对不同灌区的灌水量进行控制。

　　土地信息管理：用于土地信息管理，显示部分数据，如土地面积、氮、磷、钾含量等。地图显示了四部分土地信息：灌溉区1、灌溉区2、灌溉区3和灌溉区4、管理人员手工输入、种植农产品类型和面积、土壤氮、磷和钾含量（或可通过仪器测量）等。此函数只提供添加和删除，不提供修改。

　　灌区模块主要分为灌区信息、灌区容积和设备控制三部分。缺水对植物生理功能的干扰称为水分胁迫。杨燕芬等[33]杜太生等.[34]研究了不同农产品在生长过程中土壤水分含量的变化。通过大量的数据研究和总结，发现农产品需水量的变化规律取决于土壤含水量。只有当土壤含水量不低于农产品需水量时，农产品才能健康生长。因此，掌握土壤含水量和农产品需水量阈值尤为重要。灌溉信息：在土壤湿度传感器和温度传感器实时显示土壤湿度和土壤温度的基础上，显示灌区基本信息，实时分析土壤中氮、磷、钾的含量，并在C上显示土壤温湿度传感器。计算机屏幕。试验场的温度、湿度和日照可以直观显示，方便观察者或观察者。工作人员对工作人员有持续的了解。然后根据不同的变化采取相应的措施。例如，选择灌区可以添加和删除温湿度传感器和氮、磷、钾传感器。其次，实时显示当前土壤的温度、湿度和氮、磷、钾的状态。此功能意味着可以无限期地添加传感器。

　　用水的多少，主要是对水的量，还有灌溉的时间，还有要多久时间进行一次浇水等，可以调节设置土地里面水分的含量，可以根据农产品的生长性质以及生长情况让农产品

　　生长的土壤变成适合的环境。还能把灌溉的时间长短，以及循环的时间更改一下，要注意的是泥土的水分有多少，还有泥土的水分不能变成0，这就是手动的方式可以控制电阀门，这个功能的含义就是要根据不同的农产品可以定时的进行浇水。

　　机器的控制：要一直在控制不同的喷水阀门，还要一直选择怎么浇水、弄几次的肥料和还有要怎么施肥。浇水和施肥的方式有三种：自己控制、要人为的控制和还有人为和手动可以一起，可根据当地土壤中氮、磷、钾的含量调节施肥量和施肥次数。

　　有以前的数据上面可以看出：可以看到这里面泥土的温度、泥土里面的水分的信息，这边使用的是两种方式来表示的，第一种就是用表格进行表示，第二种就是用表格进行表示。历史数据报表界面可以将采集到的土壤温湿度存储在存储空间中。它还可以导出相关记录，并与某些设备一起长期保存。这样，通过输入某些参数，员工可以随时随地找到所需的信息，为以后的解决方案提供了良好的依据。在宁夏大学某区科技大厦高温干旱节水实验室采集实验数据。

　　视频监控：可以用摄像头进行监视。这样就必须要有人进行研究，把这些研究都将记录下来并且弄到相关的数据库里面保存下来。

　　视频监控可以清楚地看到土壤湿度的情况，便于故障检查。为了保证数据传输的安全性，软件系统平台通过层层网关实现安全性，有效保证前端显示和后端处理的同步性，提供系统的用户管理和权限接口，后端数据人员可以调用该接口，并提供M修改了后端的数据。系统具有数据同步功能，为基于SDK的UWP提供了借口。后台工作人员可以通过更好的高版本调试软件的前端显示功能。由后台数据服务器和应用服务器管理，记录信息，通过互联网传输，并到达后台数据管理平台。管理员对这些数据进行分析、管理和处理，与硬件管理员协调硬件设备的工作，形成局域网，保护内部工作环境和第一个数据源的安全，同时将它们分开。前端业务系统，前端业务通过互联网连接后台数据管理平台。

　　仿真和调试，程序是用C语言编写的，所以我们使用Keil软件作为开发平台。这个软件非常有用。我们使用它来编译、生成可执行文件，然后通过数据线的链接将它们发送到MCU。这个过程就是我们通常所说的“烧录”，Keil会给你一些编程错误的提示。改变是非常方便的，这样我们就可以有目的地改变。最后，可以编译软件。编译成功后，我们就可以烧录到mcu了。

　　上面是一个一般性的介绍，下面我们做一个详细的说明，当我们完成程序后，我们需要用数据线把它传输到微控制器中，让我们来看看Keil编程的具体操作。

　　5.1.1Keil软件

　　众所周知，在X，人们的技术是非常发达的，所以一些先进的东西最初通常是X人创造的，Keil也不例外。它是由X公司开发的，用于编写C语言和单片机。在编程的开始，我们都知道它是编译的，枯燥的，难以理解。所以X人已经发展到C，也就是比会。编辑更容易学习，更容易操作，具有突出的优势。

　　5.1.2程序调试

　　首先我们需要构建一个项目，然后我们需要创建一个新的xx.c文件并将其添加到项目中。编译并生成xx.hex文件。

　　图中LCD显示屏显示系统默认设置的最大湿度，在程序中默认控制显示。显示内容为最大湿度的40%，最小湿度的20%，当前湿度的34.1%。每次关闭电源或按下重置键重新启动时，都会显示此默认设置。

　　当电源启动时，湿度的上限和下限是系统的默认值，上限值是当前检测到的环境湿度值。通过按键K2，切换到设定模式，然后灌溉系统暂停并切换到设定状态。我们通过K3增加最大湿度，通过K4减少最大湿度，k2也作为设置键。在搜索信息后，我们最终将最大湿度设置为56%，最小湿度设置为35%，当前环境湿度设置为33%。当我们再次按下K2键时，意味着系统已经建立，智能抽水灌溉系统将继续工作。当我们设置的湿度高于测试区域的湿度时，扬声器会发出警报。此时，泵打开并冲洗。当环境湿度在我们设定的湿度上限和下限之间时，蜂鸣器不报警，但灌溉系统因不满足要求的土壤湿度而继续泵送；当我们设定的湿度在湿度上限和下限之间时，蜂鸣器不报警。当湿度低于试验场地的湿度时，当水达到要求时，抽油机停止工作。整个系统将保持检测状态。一旦湿度低于上限，将进行相应的工作。

　　本文设计了一种基于单片机的智能抽灌系统。本系统是根据电子自动检测和控制装置设计的。它属于嵌入式系统，由软件控制。该系统采用了目前较为成熟的常用传感技术。利用该传感技术采集土壤环境湿度值，并将采集的数据作为中央控制器发送给单片机。机器接收到消息以后，就会立即作出回应对你图进行研究已经相关措施，还要从外部不断地进行帮助。电路控制系统对各部分进行了合理的控制，达到了自动检测和灌溉的目的。用单片机做成的灌溉系统使用两个地方组建的，第一个就是用芯片检查泥土里面的水，再把检查的水的相关信息发给单片机。经过好几次的信息处理分析以后，单片机将结果写入LCD1602显示。另一种方法是在接收到土壤水分数据后，对单片机的结构进行分析比较，比较当前土壤水分和我们的要求。湿度，并合理控制灌溉控制器。该系统采用YL-69芯片作为传感器模块，对土壤水分进行检测，并将检测到的土壤水分数据传输到单片机系统。单片机将数据传输到相应的I/O口，并与显示器相连，使检测到的湿度值能显示在显示器上，方便我们检查，系统也显得更加一致。人机关系。LCD1602值数据有两行，第一行是当前土壤湿度，用于确定系统是否需要浇水，第二行是根据个人需要设置的人工湿度上限和下限，这就能够控制灌溉系统的开始和停止。自己自查的部分，灌溉的部分，显示数据的部分，还有数据监测的部分，都是系统的检查部分。这个系统是一个具备高科技的系统。这种系统是通过是用单片机对泥土进行检查，把泥土里面的数据进行收集还有采集，这样就能够实现自动浇水。每当泥土里面的水分少于我们系统里面的设置的数据时候，这边的灌输系统就会自动进行浇水，要是没办法浇水就会自动报警，打开报警的继电器的开关。

　　当继电器启动时，它将在启动后产生。磁力使抽油机的开关打开，然后进行灌溉。当水分达到一定程度时，土壤水分值会缓慢增加。系统通过土壤水分检测装置检测环境中的土壤水分值。如果土壤湿度值高于我们设定的上限，系统将断开控制继电器，使单刀双掷开关处的磁性消失。因此，由于磁力的消失，抽油机的开关也会断开，从而控制灌溉系统停止浇水。智能系统有硬件和软件。软件嵌入到系统中，是整个设计系统的灵魂。硬件电路是系统的基础和支撑。二者的合理配合，使整个灌溉系统自动化，满足了我们设计的需要，满足了我们设计的要求。

　　经过一段时间的努力，我的毕业设计终于完成了。在没有毕业设计的情况下，毕业设计只是对过去几年所学知识的简单总结，但这次，毕业设计发现自己在过去几年的学习中有点不足。毕业设计不仅是对以往学习知识的评价，也是对个人专业能力的提高。通过这次毕业设计，我了解到我的原始知识仍然不足。我给了你太多的定义要学习，我总是在想你要做什么，任何事情-不确定性是好的，有点太高了。通过这次毕业设计，我了解到学习是一个长期积累的过程，在今后的工作中，我们应该继续学习和生活，努力提高自己的知识和综合素质。毕业设计也使我们的同学越来越多，同学们互相帮助，没有相互了解的人在一起，倾听不同的观点，更好地了解知识，所以非常感谢你帮助我的同学。我的客户评论太多了。一般来说，很难知道它是不是，也很难从它开始。最后，还有一种解脱感。此外，还得出了知识必须被应用才能实现其价值的结论。有些人认为当它被定义为真的时候，它有两件事要学，所以我认为它是正确的，它决定了实际使用它的时间。我非常感谢教授的教导和他一直以来对我的帮助。当我做毕业论文的时候，我去了实验室做了很多实验操作，也去了图书馆查阅了很多资料。在这个过程中，我学到了很多知识和专业技能。在这个设计中，我了解到有许多事情是我独立设计和完成的。这样，我的个人能力和职业素养都大大提高了。这将对我今后的工作和生活有很大的帮助。总之，我从完成这个毕业设计中受益匪浅。

　　［1］袁寿其，李红，王新坤．中国节水灌溉装备发展现状、问题、趋势与建议［J］．排灌机械工程学报，2015，33(1):78－92．

　　［2］邓焱弢，骆光照，陈哲，等．基于模型设计的处理器在回路联合仿真系统［J］．测控技术，2011，30(3):45－48．

　　［3］孙忠潇．Simulink仿真及代码生成技术入门到精通［M］．北京:北京航空航天大学出版社，2015:350－475．

　　［4］JuanManuelJacintoVillegas，CarloAlbertoAvizzano，EＲuffaldi，et

　　al．Alowcostopen-controllerforinteractiveroboticsystem［C］∥IEEEEuropeanModellingSymposium，2015．

　　［5］O＇Sullivan，JSorensen，AFrederiksen．Modelbaseddesigntoolsinclosedloopmotorcontrol［C］∥PCIMEurope:InternationalExhibition＆ConferenceforPowerElectronics，2014:1－9．

　　［6］杨灿．基于模型设计在AＲM直流电机控制开发中应用［D］．武汉:华中科技大学，2011:28－30．

　　［7］钱森，訾斌，曹建斌，等．基于Matlab/Simscape的汽车起重机变幅机构的优化与仿真［J］．机械传动，2012，36(8):41－47．

　　［8］张育斌，魏正英，马胜利，等．灰色预测模糊PID灌溉控制技术开发［J］．中国农村水利水电，2016，(2):5－8．

　　［9］郭正琴，王一鸣，杨卫中，等．基于模糊控制的智能灌溉控制系统［J］．农机化研究，2006，(12):103－105．

　　［10］GuodongYou，XiuqingWang，ShifengYang．Fuzzycontrolmodelstudyonprecisionirrigationsystemforwaterstressincrops［J］．JournalofComputers，2011，6(5):955－962．