基于单片机的蔬菜大棚农业自动化灌溉系统研究设计方案-学位论文.doc资源-CSDN文库

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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：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。为此，

介绍一种基于单片机和射频模块 nRF24Lol 来实现无线数据传输，利用多点湿度

传感器检测环境湿度的蔬菜大棚自动灌溉控制系统。系统由主站和分站组成，主

站和分站可以通过无线射频模块交换实时湿度数据，并由主站处理后发送控制信

号控制分站的电磁阀实现自动灌溉。

关键词：农业自动化灌溉系统；AvR 单片机；无线射频技术

O 引言

随着我国农业自动化水平的提高，农业灌溉由以往的人工灌溉发展到现在的

自动灌溉，并且在多种地形和条件下使用，效果都非常不错。但是，这种灌溉系

统也有不少缺点，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。所以，考虑到农业灌溉的特殊性，本文提出了一种新型的自

动灌溉系统，适用于多种农业种植环境，以蔬菜大棚自动灌溉系统为例，从硬件

和软件设计方面分析：首先，布线方面不采用传统的线路铺设，而采用无线射频

模块传输数据和接收数据，具有较大的灵活性，并节约成本；其次，通过利用高

性能 AVR 单片机具有的 sPI 方式，来控制发送和接收无线传输模块传输的数据，

并可靠地控制电磁阀动作，利用单片机控制具有较强的实时性，并且可以移植到

各种实时操作系统中实现；最后，蔬菜大棚室外降雨等因素可以忽略，使程序更

加稳定，并能有效的节约维护成本。

1 系统硬件设计

本系统由主站和分站组成点对多点的无线数据传输网络，其中 1 个主站，多个分

站，本设计中以 3 个分站为例，每个分站上其他电路由一个湿度传感器、电磁阀

驱动电路和电磁阀构成。主站与分站之间距离理论不超过 l km，实际 50m 即可。

主站和分站的核心都是利用 AVR 单片机控制操作，主站单片机：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。

1．1 AVR 单片机

本设计中采用 ATMEL 公司 8 位单片机 AT．m89a8L。该单片枧是 ATMEL 公司 2002

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