【摘 要】
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我国是农业大国,但长久以来农业灌溉中存在着水肥利用效率低和资源浪费严重等问题。而水肥一体化技术,由于其具有节水节肥和灌溉效率高的优点正逐渐受到推崇,为此国家近年来
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我国是农业大国,但长久以来农业灌溉中存在着水肥利用效率低和资源浪费严重等问题。而水肥一体化技术,由于其具有节水节肥和灌溉效率高的优点正逐渐受到推崇,为此国家近年来大力推行农业水肥一体化灌溉。然而,由于我国在该方面研究起步较晚,水肥一体化系统的发展尚不成熟,市面上很多设备大多存在水肥简单混合,配比不够准确,动力损耗大,自动化水平较低等问题。针对以上存在的问题,本文设计了一种太阳能供电水肥一体化自动控制系统,该系统主要由太阳能驱动能源部分,信息采集部分,自动控制部分,人机交互部分和系统执行部分等组成。(1)驱动能源部分:由太阳能光伏发电为系统提供能量,节约了能源并解决了田间电路架设不便的问题。(2)信息采集部分:由压力传感器,液位传感器和温湿度传感器等组成,对系统工作过程中的参数进行采集并向单片机传输。(3)自动控制部分:以STM32单片机为核心,基于模糊PID控制,通过收集和分析各种传感器的数据,控制执行部分完成排肥、称重、搅拌和施肥等动作。(4)人机交互部分:通过MCGS组态触摸屏进行水量和肥量的参数设置,显示土壤温湿度和桶内肥量值,并在桶内肥量过低时报警。(5)系统执行部分:由直流电机、电磁水阀、步进电机等器件组成,负责执行单片机的命令,完成排肥、称重、搅拌和施肥。以上五个部分组成了本文所研究的完整的太阳能供电水肥一体化控制系统,经实验验证,实现了动力源于自然、水肥配比精确、过程节能降耗和整体自动化控制。在农业灌溉中可提高水肥利用效率和自动化水平,具有实际应用价值。
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