土壤水分监测和自动灌溉系统设计开题报告

整个装置的设计思路是：整个系统由单片机模块、土壤湿度传感器模块、

给水及灌溉模块、数据处理及显示模块和电源管理模块共五部分组成。系统框架图如图1所示。

图1 系统框架图

土壤湿度传感器模块对植物土壤湿度进行实时监测，将测得的湿度信号传送给单片机模块，由单片机模块将实时土壤湿度信号与设定的土壤湿度数据进行对比，当实时土壤湿度低于设定的土壤湿度下限值时，说明该植物处于缺水状态，此时由单片机发出信号驱动给水及灌溉模块，对植物进行滴灌。当实时土壤湿度高于设定的土壤湿度时，说明土壤湿度已经趋于饱和，此时单片机发出信号关闭给水及灌溉模块，停止滴灌，使得土壤湿度处于适宜植物生长的最佳状态。与此同时，单片机模块将实时土壤湿度信号经过处理显示在数据处理及显示模块，便于观察。同时，土壤湿度设定值也显示在显示模块，并且可通过键盘进行调整，用来适应不同植物的抗旱性。

整个装置的软件设计：

植物土壤水分监测及自动灌溉模块的主要程序结构是该主程序及按键扫描处理、时间、土壤湿度数据采集、数据处理、显示、电机驱动等子程序。

整个程序采用C语言在Keil uVision4环境下编写与调试。整个系统采用模块化设计，可以使程序结构清晰，易读，稳定性好，方便调试。整个系统的运行时间顺序为当整个系统开启后进入主函数，然后初始化函数变量以及初始化传感器模块，进入按键扫描函数，通过按键选择系统的工作模式以及设置土壤湿度值的上限与下限。工作模式分为自动控制模式与定时模式。在自动控制模式下，调用土壤湿度数据采集函数采集当前土壤湿度值，并且通过数据处理程序对当前土壤湿度值进行分析，当当前湿度值小于预设值时，就进入水泵电机驱动函数，开启灌溉功能，直到达到湿度预设值时停止灌溉。在定时模式下，可通过按键扫描函数对定时时间进行设置，在该模式下，调用时间程序，当达到定时时间时，进入水泵电机驱动函数，开启灌溉功能，当灌溉时间到时停止灌溉。通过按键扫描函数对土壤湿度值的上限及下限进行设置，可以使得整个系统适用于对湿度要求不同的各种植物，大大提高了该装置的实用性。整个操作过程均可实现液晶显示。

第1－2周：查阅相关文献资料，明确研究内容，了解研究所需的相关知识。确定方案，完成开题报告。

第3－7周：完成5000字外文文献翻译以及传感器的选择和相应硬件电路的设计。

第8－11周：系统的软件设计。

4. 参考文献（12篇以上）