基于单片机的土壤墒情监测零星妄想与运用

文章基于单片机妄想了一种农田墒情监测零星，基于机的监测用于实时收集农田土壤温湿度数据，单片主要由单片机最小零星、土壤土壤温湿度传感器、墒情GPRS无线模块、零星液晶展现屏4个部份组成。妄想该零星将土壤温湿度传感器收集到的运用数据表当初液晶屏上，并经由GPRS无线模块发送到效率器，基于机的监测庄家可经由手机APP实时魔难土壤墒情信息。单片经由软件仿真以及试验验证，土壤该零星运用利便、墒情运行机摇，零星能辅助庄家对于农田妨碍规画。妄想 

随着物联网技术的运用睁开，良多先进的基于机的监测技术开始引入农业破费。土壤温湿度值是农作物妨碍颇为紧张的墒情数据。凭证土壤温湿度数据，庄家可能精准地对于农作物妨碍浇灌，节约水资源的同时，后退农业产量。因此，计划一款农田墒情监测零星，辅助庄家对于农田妨碍规画黑白常需要的。本文以AT89C52单片机为操作中间，妄想、开拓了一种农田墒情监测零星，经由单片机读取土壤温湿度传感器数据，并将检测到的数据实时表当初液晶屏上。零星具备GPRS无线通讯模块，能与云效率器妨碍数据交流。庄家能随时运用手机APP登录云效率器取患上土壤温湿度数据，极大天时便了农人对于妨碍农业浇灌。

1 农田墒情监测零星部份妄想

农田墒情监测零星主要由单片机最小零星、土壤温湿度传感器、GPRS无线模块、液晶展现屏、稳压电路、云效率器、手机APP等部份组成，零星妄想如图1所示。零星经由AT89C52单片机收集土壤温湿度数据，并上传至云效率器，供庄家在液晶屏以及手机APP上魔难。

(1)单片机最小零星，搜罗AT89C52单片机、复位电路、时钟电路以及挨次下载电路，是主操作中间个别运行的根基电路。

(2)土壤温湿度传感器，接管模拟量输入型传感器，传感器湿度丈量规模为0%～100%，倾向为±3%；温度丈量规模为﹣40～80℃，倾向为±0.5℃；输入信号为0～5 V电压信号。传感器经由AD转换芯片与单片机相连，将模拟量信号转化为数值信号。为消除了情景因素对于传感器的干扰，保障数据的精确性，在单片机一个循环周器内实施n次数据收集，凭证n次数据收集合计平均值。

(3)稳压电路，运用LM2596-5.0芯片，将DC24 V输入转化为DC 5 V电压，经电容整流滤波后，为单片机以及其余模块供电。

(4)液晶展现屏，接管LCD12864液晶屏，搜罗中翰墨库，可能展现中文、英文以及图片。经由并型数据接口与单片机衔接，液晶屏可能将土壤温湿度信息表当初屏幕上。

(5)GPRS无线通讯模块，接管USR-GM3型4G模块，具备使命晃动、功耗低、接口丰硕等短处。串口与单片机衔接，数据经由透传方式发送至云效率器。接管国内上通用的Modbus-Rtu通讯协议，格式如表1所示。
由效率器作为主机向零星建议查问命令，读取寄存器中温湿度数据。零星作为从机照应主机。从机应答指令中第4字节以及第5字节为湿度数据，第6字节以及第7字节为温度数据。将数据转化为十进制后，再除了以10即可患上到实际的数据值，当温度低于0℃时以补码方式发送。

2 手机APP妄想
手机端APP运用TeslaMultiSCADA妄想，在运用前，需要先配置装备部署效率器IP地址以及端口号与云效率器衔接。APP能从云效率器取患上土壤温湿度数据且直不雅地表当初屏幕上，庄家能随时魔难土壤温湿度变更趋向曲线以及历史数据，实时清晰土壤墒情信息，并凭证墒情数据对于农田妨碍精准浇灌。零星APP界面如图2所示。

3 零星仿真与试验验证

3.1基于Proteus的零星仿真

经由Proteus仿真工具以及Keil uVision2编程软件对于农田墒情监测零星妨碍散漫仿真。首先，运用Proteus软件绘制出仿真电路，如图3所示。其次，运用Keil uVision2软件编写好农田墒情监测零星的仿真挨次。最后，将仿真挨次下载到伪造单片机中。经由鼠标高下拖动电位器箭头修正输入电压信号。12864液晶屏上的土壤温湿度数据会随之修正，该仿真服从可能验证农田墒情监测零星实际的精确性。

3.2试验验证

将该零星装置在乌鲁木齐西山试验田中，对于土壤温湿度妨碍收集。传感器装置在深度40 妹妹摆布的农作物根系临近，每一隔15 min经由短途操作端收集一次土壤温湿度值。经由手机APP取患上其中一天的土壤温湿度变更数据，收集到的数据如图4所示。试验验证了该零星运行机摇、对于土壤的温湿度数据收集精确。

4 结语

本文为利便农人对于农田妨碍监控以及规画，妄想、开拓了一套能实时取患上土壤墒情的监控零星，农人运用手机APP就能取患上农田土壤温湿度数据。该零星运行机摇、价钱高尚、运用重大，兼容性强，具备确定的市场推广价钱。

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(责任编辑：时尚)