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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 植物自動(dòng)灌溉控制系統(tǒng)
- 小類：
- 機(jī)械與控制
- 大類：
- 科技發(fā)明制作A類
- 簡介：
- 針對(duì)傳統(tǒng)的人工澆灌方法浪費(fèi)水資源、浪費(fèi)人力物力、不能根據(jù)植物需要及時(shí)澆灌等缺點(diǎn)，我們進(jìn)行了自動(dòng)灌溉控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，該系統(tǒng)可綜合考慮環(huán)境溫度、濕度及季節(jié)的變化，自動(dòng)對(duì)植物進(jìn)行澆灌，可節(jié)約用水、用電及人力成本。系統(tǒng)主要包括溫度采集模塊、濕度采集模塊、自動(dòng)灌溉控制器、信息顯示模塊等部分。
- 詳細(xì)介紹：
- 我們考慮到不同花卉的需水量不同，同時(shí)在不同時(shí)期對(duì)水的要求不同，以及水分不足常延遲萌芽和發(fā)芽不整齊，影響花卉正常生長，但是水分過多也會(huì)影響花朵的品質(zhì)。因此，我們需要因地制宜的進(jìn)行灌溉。針對(duì)傳統(tǒng)的人工澆灌方法浪費(fèi)水資源、浪費(fèi)人力物力、不能根據(jù)植物需要及時(shí)澆灌等缺點(diǎn)，我們進(jìn)行了自動(dòng)灌溉控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，該系統(tǒng)可綜合考慮環(huán)境溫度、濕度及季節(jié)的變化，自動(dòng)對(duì)植物進(jìn)行澆灌，可節(jié)約用水、用電及人力成本。系統(tǒng)主要包括溫度采集模塊、濕度采集模塊、季節(jié)月份信息推算、自動(dòng)灌溉控制器、信息顯示模塊等部分。 該系統(tǒng)以AT89S52單片機(jī)為控制器，將溫度和濕度信息以及時(shí)間信息進(jìn)行綜合考慮控制灌溉的時(shí)間。 在實(shí)現(xiàn)以上功能的基礎(chǔ)上，我們?cè)O(shè)計(jì)了較好的人機(jī)交互平臺(tái)：在需要灌溉時(shí)，出現(xiàn)水源中斷的情況或灌溉完畢時(shí)，有語音提示；利用TFT液晶屏將采集到的信息用圖表的方式呈現(xiàn)在用戶面前，使信息反映的更直觀。此外，我們?cè)O(shè)計(jì)了上位機(jī)操作軟件，利用上位機(jī)進(jìn)行灌溉信息的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)人工控制和自動(dòng)調(diào)節(jié)的切換，保障植物的健康成長，節(jié)約水電及人力資源。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 本植物自動(dòng)灌溉系統(tǒng)將傳統(tǒng)的人工灌溉改進(jìn)為自動(dòng)灌溉系統(tǒng)，節(jié)約能源，可避免人力、物力的浪費(fèi)，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的效率，降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本。同時(shí)，給植物提供最佳的水源條件，保證植物的健康生長。 優(yōu)質(zhì)的人機(jī)交互界面，我們可以通過上位機(jī)查看當(dāng)前的溫度趨勢(shì)，以及在歷史記錄查看以前的植物在不同的生長環(huán)境中，所表現(xiàn)出來的生長情況，能為今后的植物栽培提供較好的歷史借鑒意義。 通過查看歷史記錄，可以得到植物前期的情況及狀況，以供參考。 在需要灌溉時(shí)，出現(xiàn)水源中斷的情況及時(shí)的語音提示，避免水資源的浪費(fèi)以及保障植物能夠健康生長。 可以應(yīng)用在大型花卉培養(yǎng)基地，有助于管理人員及時(shí)了解各個(gè)分區(qū)的情況，并將這些情況記錄并存儲(chǔ)。還可以通過終端控制臺(tái)及時(shí)調(diào)整植物的灌溉參數(shù)，在自動(dòng)控制與人工控制結(jié)合的情況下，保障植物能夠得到最佳的灌溉水量。同時(shí)，可以節(jié)約人力資源和物力資源，節(jié)約投入的成本。 可以用于名貴植物的培養(yǎng)，這樣可以保障植物能夠更好的生長，以提高植物的成活率以及植物的品質(zhì)。
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 1、控制系統(tǒng)生產(chǎn)成本低。采用AT89S52作為控制平臺(tái)，相比較其他的控制系統(tǒng)，在實(shí)現(xiàn)相同控制效果的同時(shí)，降低生產(chǎn)成本，節(jié)約用戶的投入，增加收益。 2、人機(jī)交互平臺(tái)友好?？梢酝ㄟ^上位機(jī)查看當(dāng)前的溫濕度信息等環(huán)境參數(shù)以及其變化趨勢(shì)，減少了人力資源的投入，提高人力的資源的利用率。通過TFT觸摸代替?zhèn)鹘y(tǒng)按鍵控制，簡化電路設(shè)計(jì)，節(jié)省的I/O口可以用來擴(kuò)張更多的外部資源。如果在灌溉中出現(xiàn)水源中斷的情況時(shí)及時(shí)的語音提示，避免水資源的浪費(fèi)以及保障植物健康生長。 3、智能控制程度高?？梢宰詣?dòng)記錄植物當(dāng)前的生活環(huán)境，避免了人工記錄的繁瑣過程，并可以通過歷史記錄查看植物在不同的生長環(huán)境中所表現(xiàn)出來的生長情況，為今后的植物栽培提供較好的借鑒意義。采用了無限傳輸方式來發(fā)送信息，節(jié)約了空間資源。 4、控制方式靈活。在自動(dòng)控制的基礎(chǔ)上，可以通過人工修改灌溉參數(shù)，及時(shí)調(diào)整水源環(huán)境，切實(shí)保障植物生長，提高水資源的利用率。
獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果
- 該植物自動(dòng)灌溉控制系統(tǒng)于2011年5月13號(hào)在北京理工大學(xué)參加了“畢昇杯”全國電子創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽，獲得了全國二等獎(jiǎng)。
作品所處階段
- 該設(shè)計(jì)系統(tǒng)已完成了其基本的功能，先處于功能拓展的研發(fā)階段。
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 根據(jù)實(shí)際情況，無償轉(zhuǎn)讓！
作品可展示的形式
- 實(shí)物產(chǎn)品；現(xiàn)場(chǎng)演示；圖片；視頻。
使用說明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場(chǎng)分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)
- 本植物自動(dòng)灌溉系統(tǒng)將傳統(tǒng)的人工灌溉改進(jìn)為自動(dòng)灌溉系統(tǒng)，節(jié)約能源，可避免人力、物力的浪費(fèi)，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的效率，降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本。同時(shí)，給植物提供最佳的水源條件，保證植物的健康生長。 優(yōu)質(zhì)的人機(jī)交互界面，我們可以通過上位機(jī)查看當(dāng)前的溫度趨勢(shì)，以及在歷史記錄查看以前的植物在不同的生長環(huán)境中，所表現(xiàn)出來的生長情況，能為今后的植物栽培提供較好的歷史借鑒意義。 通過查看歷史記錄，可以得到植物前期的情況及狀況，以供參考。 在需要灌溉時(shí)，出現(xiàn)水源中斷的情況及時(shí)的語音提示，避免水資源的浪費(fèi)以及保護(hù)植物能夠健康生長。 可以應(yīng)用在大型花卉培養(yǎng)基地，有助于管理人員及時(shí)了解各個(gè)分區(qū)的情況，并將這些情況記錄并存儲(chǔ)。還可以通過終端控制臺(tái)及時(shí)調(diào)整植物的灌溉參數(shù)，在自動(dòng)控制與人工控制結(jié)合的情況下，保障植物能夠得到最佳的灌溉水量。同時(shí)，可以節(jié)約人力資源和物力資源，節(jié)約投入的成本。 可以用于名貴植物的培養(yǎng)，這樣可以保障植物能夠更好的生長，以提高植物的成活率以及植物的品質(zhì)。
同類課題研究水平概述
- 1、本作品添加了歷史記錄功能，避免了傳統(tǒng)人工記錄植物生長環(huán)境的麻煩環(huán)節(jié)，節(jié)省了人力資源。 2、綜合考慮了植物的周圍的溫度、濕度等因素，運(yùn)用了MatlaB的線性擬合技術(shù)，得到最佳灌溉用水量，保證植物的生長，提高了灌溉精確度。 3、在自動(dòng)控制的基礎(chǔ)上，可以通過人工修改灌溉參數(shù)，及時(shí)調(diào)整水源環(huán)境，切實(shí)保障植物生長，提高水資源的利用率，控制方式靈活。 4、采用AT89S52作為控制平臺(tái)，相比較其他的控制系統(tǒng)，在實(shí)現(xiàn)相同控制效果的同時(shí)，降低生產(chǎn)成本，節(jié)約用戶的投入，增加收益。 5、可以通過上位機(jī)查看當(dāng)前的溫濕度信息等環(huán)境參數(shù)以及其變化趨勢(shì)，減少了人力資源的投入，提高人力的資源的利用率。通過TFT觸摸代替?zhèn)鹘y(tǒng)按鍵控制，簡化電路設(shè)計(jì)，節(jié)省的I/O口可以用來擴(kuò)張更多的外部資源。如果在灌溉中出現(xiàn)水源中斷的情況時(shí)及時(shí)的語音提示，避免水資源的浪費(fèi)以及保障植物健康生長。
