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盆栽植物生长过程土壤水分测控系统是在总结国内外研究现状的基础上,通过采用土壤湿度传感器和单片机控制装置设计出一套适用于盆栽植物生长过程中土壤水分的监测系统,该系统可解决人们种植盆栽植物过程中存在的问题,同时又具有系统成本低、实用高等优点。本研究主要的内容是:第一,综述了国内外盆栽植物生长过程水分测控的研究进展,阐明了用控制系统来监控盆栽植物生长过程中水分的变化的优势,指出了此项研究存在的问题,进而对其今后研究方向和发展趋势进行了展望。第二,针对现有室内盆栽植物生长过程中水分变化的特点,设计出一套测控系统,该系统主要由土壤湿度传感器、湿度信号放大电路、数据采集电路、单片机控制系统、继电器控制电路、电磁阀及滴灌设备等几部分组成,土壤湿度传感器采用一种自制铜合金作为探针的电极材料,并做一定的处理之后再使用,将土壤湿度保持在一定的湿度范围,其非精确检测土壤湿度再加上放大电路可以保证实时监测土壤湿度;湿度信号放大电路为了达到土壤最佳湿度的控制与测量,满足单片机接口的需要,它将土壤湿度传感器输出的信号放大到单片机A/D转换器所需要的0-15V的电压范围;数据采集电路由信号调理电路和A/D转换芯片组成,A/D转换芯片和单片机之间进行数据传送;单片机控制系统采用STC89C52芯片进行控制;继电器控制电路用来根据单片机传来的信号来控制电磁阀门的开关;电磁阀及滴灌系统用来给盆栽植物进行灌水;该系统具有定时采集、存储、数据分析功能,并详细叙述了硬件电路设计和软件程序设计。第三,进行土壤含水率干燥实验,用烘干法计算出正常土壤含水率的数值和灌水后土壤含水率的数值,用来设定测控系统的灌水上限和灌水下限,通过连续对盆栽植物灌水后的观察并测定每天的土壤含水率,来设定测控系统的灌水周期,通过对盆栽植物灌水后的含水率的计算,和滴灌设备的滴水速度,来设定盆栽植物每次灌水的灌水时间,通过三次试验,设定了盆栽植物生长过程土壤水分的三个指标,这三个指标分别为:测控系统设定值上下限,系统的灌水周期,系统的灌水时间。为了便于系统调试,程序的移植和修改,软件设计采用模块化。根据测控系统要求,设计了主程序、数据采集子程序、时间子程序等模块。控制器在实际工作时,由于工作环境的复杂,时常会受到外界条件的干扰的影响,为了提高系统的可靠性,采用了过压保护和去耦电容。在系统设计过程中充分考虑到系统的性价比,选用价格低、性能稳定的元器件。该系统具有使用简单、稳定可靠实用等特点。