2016基于单片机的蔬菜大棚农业自动化灌溉系统研究设计.doc

基于单片机的蔬菜大棚农业自动化灌溉系统研究设计 摘要：本文提出了一种基于单片机的蔬菜大棚农业自动化灌溉系统，旨在解决现有的农业灌溉系统缺陷，提高灌溉的自动化水平和效率。该系统由主站和分站组成，利用无线射频模块传输数据和接收数据，检测环境湿度，控制电磁阀实现自动灌溉。 1. 系统概述 随着农业自动化水平的提高，农业灌溉逐步发展到自动灌溉系统。传统的农业灌溉系统存在一些缺点，如不能检测当前环境的湿度，只是按照灌溉时间间隔来进行控制；遇到比较大的种植面积，布线非常复杂，电缆需要做防水保护，制作成本和维护成本都非常高。 2. 系统硬件设计 本系统由主站和分站组成，主站和分站之间采用无线射频模块传输数据和接收数据。主站主要接收湿度数据并处理，然后发送数据到相应分站，分站的单片机接收到数据后响应主站命令，从而控制电磁阀动作。 2.1 AVR 单片机 本设计中采用 ATMEL 公司 8 位单片机 ATmega8L。该单片机具有丰富的硬件接口电路，具有硬件 sPI 和 IsP 接口，ATmega8L 是基于先进的 RISC 结构的 8 位单片机，由 130 条指令构成，大多数指令执行的时间为单个时钟周期，内部具有 32 个 8 位通用工作寄存器构成。 2.2 nRF24LJDl 及接口电路 nRF24LJDl 是 Nordic 公司的一款无线芯片，该模块特点是在 2.4GHz 全球开放 IsM 频段免许可证使用，即该频段一般为民用通讯、遥控和数传等不需要申请许可证就可以使用的。该芯片最高工作速率达到了 2Mbps，高效 GFSK 调制，抗干扰能力较强，适合工业控制场合。 3. 系统软件设计 系统软件设计主要包括主站和分站的软件设计。主站软件主要负责接收湿度数据并处理，然后发送数据到相应分站，分站软件主要负责接收数据后响应主站命令，从而控制电磁阀动作。 4. 系统实现 本系统的实现主要包括硬件和软件两方面。硬件方面，采用 AVR 单片机和 nRF24LJDl 无线芯片，实现在主站和分站之间的无线数据传输和接收。软件方面，采用 C 语言编程，实现数据的处理和控制电磁阀动作。 5. 结论 本文提出了一种基于单片机的蔬菜大棚农业自动化灌溉系统，旨在解决现有的农业灌溉系统缺陷，提高灌溉的自动化水平和效率。该系统具有较高的实时性和灵活性，适合多种农业种植环境，可以有效地节约维护成本和提高灌溉效率。