我國是世界貧水國之一，在目前的傳統(tǒng)灌溉模式中利水率不足60%，灌溉過程中還會造成土壤灌溉不均、化肥流失、土壤板結(jié)等不利于作物生長的問題，目前市面上出現(xiàn)了一些相關(guān)的智能農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)，但其中并沒有良好的利水率與實用性，無法達到智能化控制并改善作物生長環(huán)境。此次設計的智能化灌溉系統(tǒng)中拋開已有的傳統(tǒng)灌溉方式，采用物聯(lián)網(wǎng)-傳感器-節(jié)水灌溉相結(jié)合的方式，利用濕度檢測模塊實時監(jiān)控土壤濕度，通過互聯(lián)網(wǎng)進行遠程數(shù)據(jù)控制，系統(tǒng)還通過對不同農(nóng)作物濕度需求方進行優(yōu)化，精確對土壤中濕度含量的控制。

       整個設計部分分為硬件部分和軟件部分，其中硬件部分使用的單片機型號為STC89C52單片機，濕度傳感器采用DHT11土壤式濕度檢測模塊，LCD1602顯示濕度數(shù)據(jù)，系統(tǒng)配有按鍵電路，可以通過按鍵實現(xiàn)手動控制。

       硬件部分

       在對硬件部分的選擇與調(diào)試中，為保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性與準確性，原件選擇具體方案如下：

       在選擇核心控制芯片時，考慮到整個系統(tǒng)中對于數(shù)據(jù)存儲量不大，系統(tǒng)時鐘需求量小的問題，采用了STC89C52為系統(tǒng)的控制芯片，該芯片價格低廉、實用性強，當芯片出現(xiàn)故障時方便維修與更換，軟件程序編譯簡單、搭載方便符合此次設計要求。

       濕度采集部分中使用了多個DHT11濕度傳感器，改傳感器可以保證檢測整個農(nóng)田的土壤平均濕度或單位土壤濕度，使單片機處理濕度數(shù)據(jù)時擁有更好的選擇方案。

       報警部分實現(xiàn)的功能主要為當系統(tǒng)出現(xiàn)數(shù)據(jù)異常或水箱缺水時發(fā)出警報，系統(tǒng)數(shù)據(jù)監(jiān)測到持續(xù)異常數(shù)據(jù)時系統(tǒng)會判斷某處水管破裂或開關(guān)無法控制，報警電路會在故障發(fā)生的同時發(fā)出警報并通過WIFI模塊發(fā)送至互聯(lián)網(wǎng)平臺。

       顯示部分使用了LCD1602顯示屏，在整個系統(tǒng)中并沒有太多的數(shù)據(jù)需要顯示，所以在顯示器的選擇上采用了體積小、價格合理的LCD1602顯示器，該顯示器用于顯示單位土壤濕度、平均土壤濕度和互聯(lián)網(wǎng)連接狀態(tài)。

       按鍵部分的設計是為了更好地是系統(tǒng)具有完善、便捷的操作方式，用戶可以通過手動按鍵實現(xiàn)灌溉與停止。

       軟件部分中，核心問題在于實現(xiàn)通過檢測到的濕度數(shù)據(jù)實現(xiàn)對灌溉中排水量的控制、系統(tǒng)與互聯(lián)網(wǎng)平臺的交互建立。在對排水量的控制中，系統(tǒng)單片機會存儲種植作物的具體數(shù)據(jù)，并通過數(shù)據(jù)對比實現(xiàn)對土地濕度的實時監(jiān)控與保持。濕度數(shù)據(jù)檢測程序具有自檢功能，當模塊檢測到的數(shù)據(jù)出現(xiàn)過高或過低的異常數(shù)據(jù)時，系統(tǒng)會自動忽略并進入預警模式，在預警模式中若仍持續(xù)檢測到異常數(shù)據(jù)就會觸發(fā)警報信號，報警電路就會啟動。在對互聯(lián)網(wǎng)的連接中使用了WIFI模塊來建立通訊，通過使用ONEnet平臺實現(xiàn)搭建數(shù)據(jù)展示平臺，用戶可以通過手機或電腦登錄該平臺，遠程查看或控制系統(tǒng)。

       在此次設計中使用了網(wǎng)絡平臺搭建數(shù)據(jù)平臺，對系統(tǒng)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)要求減小，可以使整個系統(tǒng)更好的服務于農(nóng)業(yè)方面，此次設計的智能灌溉控制系統(tǒng)相比于傳統(tǒng)的灌溉方式在設計造價上略高，但實用性與利水率大大提高，通過傳感器與單片機的結(jié)合可以更有效的節(jié)約水資源，物聯(lián)網(wǎng)加入也使整個系統(tǒng)具有更好的發(fā)展方向。