本論文主要闡述了以單片機為處理器的智能微灌系統(tǒng)的硬件、軟件設(shè)計、系統(tǒng)編程等方面的問題。本微灌系統(tǒng)采用ATMEL公司的AT89S51單片機作為核心處理器控制整個系統(tǒng)的工作，系統(tǒng)由濕度傳感器，信號采集電路、鍵盤、顯示電路、輸出控制電路、串行通信電路、E2PROM讀寫電路、灌溉設(shè)備等構(gòu)成。本系統(tǒng)可以實現(xiàn)自動檢測土壤周圍空氣濕度，自動控制微灌設(shè)備；同時，系統(tǒng)的參考濕度值可修改，并有斷電保存功能；采集到的濕度值和參考濕度值可以通過串行通信電路傳給上位機，上位機可以通過串行通信去修改微灌系統(tǒng)的參考濕度值，從而實現(xiàn)對整個系統(tǒng)的管理。
硬件方面，土壤周圍濕度的測量采用先進的S302H5V5電容式濕度傳感器，信號采集的A/D轉(zhuǎn)換模塊采用了ADC0809芯片；鍵盤、顯示分別采用了點觸式按鍵和LCD顯示；輸出控制電路由三極管、或非門、繼電器、發(fā)光二極管等組成。軟件設(shè)計采取了流行的模塊化編程方法和模塊調(diào)試，軟件程序的開發(fā)全部采用了匯編語言。其主要包含的程序有：主程序、鍵盤掃描子程序、A/D采樣子程序、串行接收和發(fā)送子程序、LCD顯示子程序等。
經(jīng)過實驗室的連續(xù)調(diào)試證明：該控制器具有可靠性高、功能強、自動化控制、操作簡單等特點。另外，本文對整個智能微灌控制系統(tǒng)今后的進一步發(fā)展和完善提出了幾點建議。
第1章 緒論 1
1.1 微灌概述 1
1.2 研究現(xiàn)狀 1
1.2.1 研究背景 1
1.2.2 國內(nèi)外的發(fā)展情況 2
1.2.3 研究的意義和目的 3
1.3 課題指導思想 4
1.4 課題設(shè)計任務(wù)和要求 4
1.5 論文結(jié)構(gòu) 4
第2章 微灌自動化技術(shù) 5
2.1 自動化灌溉概述 5
2.2 微灌自動化控制的發(fā)展現(xiàn)狀 5
2.3 微灌自動化控制的新技術(shù) 7
2.4 現(xiàn)代微灌自動化的發(fā)展方向 8
2.5 本章小節(jié) 8
第3章 系統(tǒng)設(shè)計思想及主要應(yīng)用器件 9
3.1 系統(tǒng)設(shè)計的總體思想 9
3.2 系統(tǒng)硬件簡介 10
3.2.1 硬件設(shè)計思想 10
3.2.2 硬件構(gòu)成 10
3.3 系統(tǒng)主要器件 11
3.3.1 核心控制器件AT89S51 11
3.3.2 S302H5V5濕度模塊 12
3.3.3 ADC0809 12
3.3.4 串行通信 13
3.3.5 E2PROM 16
3.3.6 LCD 17
3.4 本章小結(jié) 18
第4章 系統(tǒng)軟件設(shè)計 19
4.1 系統(tǒng)軟件設(shè)計要解決的問題 19
4.2 系統(tǒng)軟件模塊 20
4.2.1 A/D轉(zhuǎn)換模塊 21
4.2.2 LCD顯示 23
4.2.3 濕度算法 26
4.2.4 鍵盤掃描 29
4.2.5 E2PROM讀寫 32
4.2.6 串行通信 37
4.3 本章小節(jié) 39
結(jié)論 40
謝辭 42
參考文獻 43
附錄1 軟件程序 44
