基本信息
- 项目名称：
- 植物自动灌溉控制系统
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 机械与控制
- 大类：
- 科技发明制作A类
- 简介：
- 针对传统的人工浇灌方法浪费水资源、浪费人力物力、不能根据植物需要及时浇灌等缺点，我们进行了自动灌溉控制系统的设计，该系统可综合考虑环境温度、湿度及季节的变化，自动对植物进行浇灌，可节约用水、用电及人力成本。系统主要包括温度采集模块、湿度采集模块、自动灌溉控制器、信息显示模块等部分。
- 详细介绍：
- 我们考虑到不同花卉的需水量不同，同时在不同时期对水的要求不同，以及水分不足常延迟萌芽和发芽不整齐，影响花卉正常生长，但是水分过多也会影响花朵的品质。因此，我们需要因地制宜的进行灌溉。针对传统的人工浇灌方法浪费水资源、浪费人力物力、不能根据植物需要及时浇灌等缺点，我们进行了自动灌溉控制系统的设计，该系统可综合考虑环境温度、湿度及季节的变化，自动对植物进行浇灌，可节约用水、用电及人力成本。系统主要包括温度采集模块、湿度采集模块、季节月份信息推算、自动灌溉控制器、信息显示模块等部分。 该系统以AT89S52单片机为控制器，将温度和湿度信息以及时间信息进行综合考虑控制灌溉的时间。 在实现以上功能的基础上，我们设计了较好的人机交互平台：在需要灌溉时，出现水源中断的情况或灌溉完毕时，有语音提示；利用TFT液晶屏将采集到的信息用图表的方式呈现在用户面前，使信息反映的更直观。此外，我们设计了上位机操作软件，利用上位机进行灌溉信息的实时监测，实现人工控制和自动调节的切换，保障植物的健康成长，节约水电及人力资源。
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作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 本植物自动灌溉系统将传统的人工灌溉改进为自动灌溉系统，节约能源，可避免人力、物力的浪费，提高农业生产的效率，降低农业生产成本。同时，给植物提供最佳的水源条件，保证植物的健康生长。 优质的人机交互界面，我们可以通过上位机查看当前的温度趋势，以及在历史记录查看以前的植物在不同的生长环境中，所表现出来的生长情况，能为今后的植物栽培提供较好的历史借鉴意义。 通过查看历史记录，可以得到植物前期的情况及状况，以供参考。 在需要灌溉时，出现水源中断的情况及时的语音提示，避免水资源的浪费以及保障植物能够健康生长。 可以应用在大型花卉培养基地，有助于管理人员及时了解各个分区的情况，并将这些情况记录并存储。还可以通过终端控制台及时调整植物的灌溉参数，在自动控制与人工控制结合的情况下，保障植物能够得到最佳的灌溉水量。同时，可以节约人力资源和物力资源，节约投入的成本。 可以用于名贵植物的培养，这样可以保障植物能够更好的生长，以提高植物的成活率以及植物的品质。
科学性、先进性
- 1、控制系统生产成本低。采用AT89S52作为控制平台，相比较其他的控制系统，在实现相同控制效果的同时，降低生产成本，节约用户的投入，增加收益。 2、人机交互平台友好。可以通过上位机查看当前的温湿度信息等环境参数以及其变化趋势，减少了人力资源的投入，提高人力的资源的利用率。通过TFT触摸代替传统按键控制，简化电路设计，节省的I/O口可以用来扩张更多的外部资源。如果在灌溉中出现水源中断的情况时及时的语音提示，避免水资源的浪费以及保障植物健康生长。 3、智能控制程度高。可以自动记录植物当前的生活环境，避免了人工记录的繁琐过程，并可以通过历史记录查看植物在不同的生长环境中所表现出来的生长情况，为今后的植物栽培提供较好的借鉴意义。采用了无限传输方式来发送信息，节约了空间资源。 4、控制方式灵活。在自动控制的基础上，可以通过人工修改灌溉参数，及时调整水源环境，切实保障植物生长，提高水资源的利用率。
获奖情况及鉴定结果
- 该植物自动灌溉控制系统于2011年5月13号在北京理工大学参加了“毕昇杯”全国电子创新设计大赛，获得了全国二等奖。
作品所处阶段
- 该设计系统已完成了其基本的功能，先处于功能拓展的研发阶段。
技术转让方式
- 根据实际情况，无偿转让！
作品可展示的形式
- 实物产品；现场演示；图片；视频。
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 本植物自动灌溉系统将传统的人工灌溉改进为自动灌溉系统，节约能源，可避免人力、物力的浪费，提高农业生产的效率，降低农业生产成本。同时，给植物提供最佳的水源条件，保证植物的健康生长。 优质的人机交互界面，我们可以通过上位机查看当前的温度趋势，以及在历史记录查看以前的植物在不同的生长环境中，所表现出来的生长情况，能为今后的植物栽培提供较好的历史借鉴意义。 通过查看历史记录，可以得到植物前期的情况及状况，以供参考。 在需要灌溉时，出现水源中断的情况及时的语音提示，避免水资源的浪费以及保护植物能够健康生长。 可以应用在大型花卉培养基地，有助于管理人员及时了解各个分区的情况，并将这些情况记录并存储。还可以通过终端控制台及时调整植物的灌溉参数，在自动控制与人工控制结合的情况下，保障植物能够得到最佳的灌溉水量。同时，可以节约人力资源和物力资源，节约投入的成本。 可以用于名贵植物的培养，这样可以保障植物能够更好的生长，以提高植物的成活率以及植物的品质。
同类课题研究水平概述
- 1、本作品添加了历史记录功能，避免了传统人工记录植物生长环境的麻烦环节，节省了人力资源。 2、综合考虑了植物的周围的温度、湿度等因素，运用了MatlaB的线性拟合技术，得到最佳灌溉用水量，保证植物的生长，提高了灌溉精确度。 3、在自动控制的基础上，可以通过人工修改灌溉参数，及时调整水源环境，切实保障植物生长，提高水资源的利用率，控制方式灵活。 4、采用AT89S52作为控制平台，相比较其他的控制系统，在实现相同控制效果的同时，降低生产成本，节约用户的投入，增加收益。 5、可以通过上位机查看当前的温湿度信息等环境参数以及其变化趋势，减少了人力资源的投入，提高人力的资源的利用率。通过TFT触摸代替传统按键控制，简化电路设计，节省的I/O口可以用来扩张更多的外部资源。如果在灌溉中出现水源中断的情况时及时的语音提示，避免水资源的浪费以及保障植物健康生长。
