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1、 毕 业 设 计（说 明 书）题 目： 草坪智能喷灌系统设计毕 业设计 姓 名： 李 佳 敏 学 号： 20145000119 平顶山工业职业技术学院2019年5月20日平顶山工业职业技术学院毕 业 设 计 任 务 书姓名： 李佳敏 专业班级：14级机电一体化五年制2班 任务下达日期 2019 年 2 月 25 日设计开始日期 2019 年 3 月 14 日设计完成日期 2019 年 5 月 10 日设计题目： 草坪智能喷灌系统设计毕业设计 指 导 教 师 堵 会 晓 院（部） 主 任 郭 宗 跃 2019年2月25日平顶山工业职业技术学院毕业设计答辩委员会记录 电力工程 学院 机 电 一 体
2、 化 专业，学生 李佳敏 于2019年 6 月 9 日进行了毕业设计答辩。设计题目： 草坪智能喷灌系统设计毕业设计 指导老师： 堵 会 晓 答辩委员会根据学生提交的毕业设计材料，根据学生答辩情况，经答辩委员会讨论评定，给予学生 李佳敏 毕业设计成绩为 。答辩委员会 人，出席 人答辩委员会主任（签字）： 答辩委员会副主任（签字）： 答辩委员会委员： ， ， ， ， ， , 。平顶山工业职业技术学院毕业设计评语第 页共 页学生姓名： 李佳敏 专业班级 五年制机电一体化二班 年级 14级 毕业设计题目： 草坪智能喷灌系统设计毕业设计 评 阅 人： 指导教师： （签字） 2019 年6月12日成 绩：
3、 系 主 任： （签字） 2019 年6 月13日毕业设计及答辩评语： 摘 要水是一切生命过程中不可替代的基本要素，水资源是国民经济和社会发展重要基础资源。我国是一个水资源严重缺乏，水旱灾害频繁，水资源的分布很不平衡的国家。在这样水资源严重短缺的情形下，目前我国大部分地区还仍然停留在人工检测旱情，决定灌溉与否凭个人经验，这样就会造成更严重的水资源浪费。近年来，随着现代农业的发展，农业经营模式正在向大型化、集约化方向发展。这样就推广全面、统一、大型、智能化灌溉系统提供了必要条件。现在已经实现大面积种植的就是农田农业，因此我设计了和实现了一套针对农田的智能化监测和灌溉系统。采用农业智能浇灌系统，可
4、以根据各种农作物对水量的要求，以及土壤的水情合理配置各个供水设置设备运行情况。另外，通过自动化控制，可以使相关人员及时了解整个系统的相关资源信息，通过统计分析，进行合理使用，从而达到省水节能，省工省地的效果，以及发展节水农业的目的。关键词：智能喷灌；喷头目 录第一章 绪论31.1 设计背景31.2园林草坪喷灌的特点3第二章 设计方案52.1灌溉系统的基本组成52.2智能喷灌8第三章 机械设计部分93.1喷头选型103.1.1固定式喷头113.1.2旋转式喷头113.2布置喷头123.2.1喷头的水利性能123.2.2喷头布置方式13第四章 单片机智能喷灌系统174.1主界面控制流程174.2液
5、晶显示程序184.2.1 LCD1602地址194.2.2 LCD1602指令204.2.3 LCD1602字符集214.2.4 LCD1602程序214.3 时钟芯片程序224.4按键程序224.4.1 ADC0832芯片接口程序24致谢25参考文献26第一章 绪论1.1 设计背景灌溉是弥补自然降水在数量上的不足与时空上的不均、保证适时适量的满足草坪生长所需水分的重要措施。以往的草坪绿化工程，很多没有配套完整的灌溉系统，灌水时只能采用大水漫灌或人工洒水。不但造成水的浪费，而且往往由于不能及时灌水、过量灌水或灌水不足，难以控制灌水均匀度，对草坪的正常生活产生不良影响。随着城镇建设的不断发展，城
6、市人口大量集中，工业和生活用水迅速增加，旅游、休闲、运动场、及居民小区等各种绿地面积越来越大，城市供水的紧张状况日益突出、传统的地面大水漫灌已不能满足现代草坪灌溉的要求，采用高效的灌溉方式势在必行。现代园林草坪灌溉的方法主要是有喷灌和微灌技术，如果我们想使整个面积都得到相同的水量，通常用喷灌，如草坪喷灌。如果我们想让某一特定区域湿润而使周围干燥时，可采用微喷灌或滴灌，如灌木灌溉。滴灌有时也用于草坪地下灌溉。园林草坪喷灌技术以及节水、节能、省工和灌水质量高等优点，越来越被人们所认识。1.2园林草坪喷灌的特点园林草坪为改善环境、增加美感、陶冶性情等目的而栽植的，因此，要求它们最好长年生长皆绿，每年
7、只需剪而不必种植，另外，草坪使土壤渗吸速度降低，要求采用少量频灌法灌溉，而且为了节约劳力和资金、提高喷灌质量的要求，园林草坪灌溉大多采用自动化控制固定式喷灌系统。要求水质和喷洒质量较为严格，特别是对高级观赏植物和高尔夫球场的草皮，要求喷灌均匀度较高，如有漏喷或喷洒过量。都会造成严重损失。草坪喷灌多数在夜间进行，其原因之一是草坪白天喷灌，蒸发损失大。一般夜晚喷灌时能比白天少消耗10%以上的水量；原因之二是有些草坪白天不允许喷洒，如高尔夫球场进行比赛、公园娱乐区进行文娱活动等。喷灌系统不能影响草坪的维护作业。草坪需要经常性的修剪、植保、施肥等，这些作业往往有机械完成。因此，需要选择特殊的设备。喷灌
8、系统在满足草坪需水要求的同时，需充分注意景观环境效果。精心设计的喷灌系统，通过正确选择喷头和喷点的布置，不仅能满足草坪需水，而且在灌水时可以形成水动景观效果。园林喷灌能够有效提高劳动效率。传统灌溉方式费时、费工，甚至无法完成大面积绿地的养护工作。特别是在炎热的高温季节，浇灌作业成为绿地养护工作中的重中之重。传统方式的浇灌多采用人拿皮管浇灌为主，无法在大面积范围内同时灌溉，而且费时。喷灌在很短的时间内，就可以完成几百或几千平方米绿地的灌溉。以1个标准足球场为例，没有喷灌系统，至少需3人才能完成所有的养护工作，而具有自动喷灌系统的足球场，通常1人就可完成所有养护作业。配备有施肥泵的喷灌系统，还可在
9、喷灌洒水的同时完成施 肥、打药等养护作业。另外喷灌时间由专业人士设定，可雇用非熟练的工人进行操作，在一定程度上降低管理的人工费用。园林喷灌是一种模拟天然降水的灌溉方式，可以使喷灌范围内的植物得到均匀-致的降水。采用自动控制的喷灌系统，均由专业的灌溉和绿地管理人员根据不同的种植区及植物需水来编程设定灌水制度，这就保证了不同植物都能得到最佳的水分条件，使植物生长状态达到最佳且基本一致，特别是草坪，颜色均匀一致的草坪更能给人以美的享受。另外水流经喷头喷射出后形成细小的水滴，不会对土表造成冲刷，这样就能够保持土壤结构，为植物根系创造良好生长的土壤环境。1.3设计目的伴随着人们快节奏的生活、工作、学习，
10、人们已没有很多时间去精心照顾自己种的花卉植物等，因此市场上急需一种可以代替人类劳动的产品。由于现在市场上很多的喷灌设备主要是是针对温室、露天农作物、森林等大面积植物喷灌，而对于家庭小面积喷灌系统设备几乎没有，也没有达到自动化的水平。现代生活中，随着人们生活水平的提高，人们对花卉、树木等绿色植物的喜爱和种植越来越多，然而以前对花木的浇灌、施肥等工作都需要靠人工来实现，由于现代生活节奏的加快，人们往往忙于工作而忘记定期、及时地为花卉补充水分及养料，或者由于放假回家而将花放在办公室没有人管理导致花木枯死。已有的浇水器需要有人控制或者定时的浇灌，不能根据植物正常生长所需要的光照、水分、温度来实时调节植
11、物生长环境的参数，不利于花木的成长，而且现在的名贵花如果因为以上原因而死亡得不偿失，鉴于以上情况，市场上急需提供一种能够根据光照、温度、湿度及光照的变化自动将水分和及光补充给花木，达到定期、及时浇灌花木自动灌溉器，所以本文就指智能灌溉系统来设计研究。第二章 设计方案2.1灌溉系统的基本组成一个完整的喷灌系统一般由水源、首部枢纽、管网和喷头等组成。1. 水源:一般多用城市供水系统作为喷灌水源，另外，井泉、湖泊、水库、河流也可作为水源。在草坪的整个生长季节，水源应有可靠的供水保证。同时，水源水质应满足灌溉水质标准的要求。2.首部枢纽:其作用是从水源取水，并对水进行加压、水质处理、肥料注入和系统控制。一般包括动力设备、水泵、过滤器、施肥器、泄压阀、逆止阀、水表、压力表，以及控制设备，如自动灌溉控制器、衡压变频控制装置等。首部设备的多少，可视系统类型、水源条件及用户要求有所增减。当城市供水系统的压力满足不了喷灌工作压力的要求时，可建专
