畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告題目：節(jié)水灌溉系統(tǒng)的設(shè)計(jì)學(xué)號(hào)：學(xué)生姓名：專業(yè)：電氣工程及其自動(dòng)化指導(dǎo)教師：畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告．文獻(xiàn)綜述：1.1本課題的意義到2030年，我國(guó)人口將達(dá)到16億，需要糧食7億噸左右，為保證糧食與其他農(nóng)產(chǎn)品的供給，灌溉面積必須達(dá)到6000萬(wàn)噸左右，否則指標(biāo)難從實(shí)現(xiàn)。然而，我國(guó)是缺水國(guó)家，尤其北方廣大地區(qū)水資源供給已嚴(yán)重不足，在未來(lái)30年內(nèi)，隨著人口的增加，農(nóng)業(yè)供水只能維持在目前的4000億m3水平上，唯一的出路只能是節(jié)水灌溉，提高水的利用率，把灌溉水利用率從目前的0.45左右提高到0.65。在我國(guó)，由于獨(dú)特的地理環(huán)境及氣候，降雨時(shí)空分布不均，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對(duì)水的依賴性呈穩(wěn)定態(tài)勢(shì)，但從長(zhǎng)遠(yuǎn)看，隨著工業(yè)，城市，生活，生態(tài)用水的不斷增加，由于新增加水資源的開發(fā)潛力越來(lái)越小，開發(fā)代價(jià)越來(lái)越大，因此乃將有一部分灌溉用水轉(zhuǎn)為其他70所限，灌溉用水效率僅有水資源短缺的主要對(duì)策之一。如何通過(guò)各種節(jié)水措施，有效地提高灌溉水資源的使用效率是發(fā)展農(nóng)業(yè)節(jié)水的根本任務(wù)。近年來(lái)，隨著人口增加，經(jīng)濟(jì)發(fā)展和城市化水平的提高，水資源供需矛盾日益尖銳，農(nóng)業(yè)干旱缺水與水資源短缺已成為我國(guó)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的重要制約因素，而且加劇358億m水300億m3。20世紀(jì)902000h600多個(gè)城市中有一半以上發(fā)生水危機(jī)，北方河流斷流的問(wèn)題日益突出，缺水已從北方蔓延到南方的許多地區(qū)。由于地表水資源不足導(dǎo)致地下水超采，全國(guó)區(qū)域性地下水降落漏斗面積已達(dá)8.2k㎡。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，工業(yè)、城鎮(zhèn)、農(nóng)業(yè)用水矛盾日益尖銳。在這一矛盾斗爭(zhēng)中，農(nóng)業(yè)用水逐漸被工業(yè)和城鎮(zhèn)用水?dāng)D占。全國(guó)80%的水庫(kù)，近十年來(lái)都不同程度地調(diào)整了供水80年代的年用水3912億m3，下降到1993年的3850億m3，減少了62億m3。而同期工業(yè)用卻從每年523億m3，增加到1400億m3，增加了1.7倍。農(nóng)業(yè)用從占總量的85%下降到72%，今后還將繼續(xù)下降，農(nóng)業(yè)用水總量不但不可能增加，還可能減少。因此發(fā)展農(nóng)業(yè)的根本出路在于節(jié)水。節(jié)水灌溉已不僅僅是技術(shù)問(wèn)題，而是直接關(guān)系到農(nóng)業(yè)發(fā)展的根本是實(shí)現(xiàn)水資源的畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告可持續(xù)利用戰(zhàn)略和實(shí)現(xiàn)從粗放到集約經(jīng)營(yíng)戰(zhàn)略的具體體現(xiàn)。目前，我國(guó)農(nóng)業(yè)用水比重已從1980年的88％下降到目前的70％左右，今后還會(huì)繼續(xù)下降，農(nóng)業(yè)干旱缺水的局面不可逆轉(zhuǎn)。我國(guó)農(nóng)業(yè)灌溉用水量大，灌溉效率底下和用431.0kg70％～802.0kg以上的水平。通過(guò)采用現(xiàn)代節(jié)水灌溉技術(shù)改造傳統(tǒng)灌溉農(nóng)業(yè)，實(shí)現(xiàn)適時(shí)量的“精細(xì)灌溉”，真有重要的現(xiàn)實(shí)意義和深遠(yuǎn)的歷史意義。1.2國(guó)內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r度等的總稱。灌溉用水從水源到田間，到被作物吸收、形成產(chǎn)量，主要包括水資源農(nóng)藝及生物節(jié)水技術(shù)和節(jié)水管理技術(shù)。節(jié)水灌溉技術(shù)體系主要包括以下幾個(gè)方面：（1）灌溉水資源優(yōu)化調(diào)配技術(shù)。主要包括地表水與地下水聯(lián)合調(diào)度技術(shù)、灌溉回歸水利用技術(shù)、多水源綜合利用技術(shù)、雨洪利用技術(shù)。（2）節(jié)水灌溉工程技術(shù)。主要包括渠道防滲技術(shù)、管道輸水技術(shù)、噴灌技術(shù)、微灌技術(shù)、改進(jìn)地面灌溉技術(shù)、水稻節(jié)水灌溉技術(shù)及抗旱點(diǎn)澆技術(shù)。直接目的是減少輸配水過(guò)程的跑漏損失和田間灌水過(guò)程的深層滲漏損失，提高灌溉效率。（3）農(nóng)藝及生物節(jié)水技術(shù)。包括耕作保墑技術(shù)、覆蓋保墑技術(shù)、優(yōu)選抗旱品種、土壤保水劑及作物蒸騰調(diào)控技術(shù)。（4）節(jié)水灌溉管理技術(shù)。包括灌溉用水管理自動(dòng)信息系統(tǒng)、輸配水自動(dòng)量測(cè)及監(jiān)控技術(shù)，土壤墑情自動(dòng)監(jiān)測(cè)技術(shù)、節(jié)水灌溉制度等是維系節(jié)水灌溉能否持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)。自20世紀(jì)60噴灌機(jī)及人工移管式噴灌機(jī)作為受歡迎的三大類機(jī)型大面積推廣。近年來(lái)噴灌技畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告林賽公司在平移式噴灌機(jī)上對(duì)噴頭裝置和噴灑方式進(jìn)行了改進(jìn)，水量損失大大減0.9較多的“先天不足”弊病。在綜合利用機(jī)型上，英國(guó)、美國(guó)等國(guó)將平移式噴灌機(jī)作的所有老觀念種植環(huán)節(jié)的耕、耙、播、收等，還可以完成其它許多新作業(yè)項(xiàng)目。20世紀(jì)80年代發(fā)展起來(lái)的微灌技術(shù)，近10余年來(lái)有了很大的進(jìn)步，隨著設(shè)用到有作物的各處，包括林園、陽(yáng)臺(tái)、花園，甚至于室內(nèi)裝飾植物。近幾年微灌設(shè)備有很大突破，80年代僅灌水器(滴頭、微噴頭等)有100余種，現(xiàn)在逐步淘汰，式，使出水孔口相對(duì)變大不易堵塞；射程相對(duì)增加使噴灌強(qiáng)度變小，均勻度提高；水滴直徑絕大多數(shù)為細(xì)小水滴而不是霧狀使能耗大大減少。世界各國(guó)如美國(guó)、日本、印度、前蘇聯(lián)、巴基斯坦、伊朗、加拿大等，由于渠道滲漏損失的水量很大，均非常重視并積極開展渠道防滲工程研究和建設(shè)工作。19461990年美國(guó)共建防滲渠道9656km。目前已形成統(tǒng)一的設(shè)計(jì)和施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，施工機(jī)械化程度高，工程1/3在發(fā)展推廣中。日本也十分重視渠道防滲，現(xiàn)有干、支渠道已經(jīng)全部防滲，田間渠施工為主，渠道防滲工程標(biāo)準(zhǔn)高、質(zhì)量好。近10余年來(lái)，世界上興起了研究新型地下灌溉熱潮，地下灌溉不僅在機(jī)理上、技術(shù)上、經(jīng)濟(jì)上而且在生態(tài)環(huán)境保護(hù)上、水資源保護(hù)上都被認(rèn)為是最有發(fā)展前途的節(jié)水灌溉技術(shù)。這種技術(shù)主要用在草地、法國(guó)、日本、俄羅斯及我國(guó)等研究較多，發(fā)展較快，面積在穩(wěn)定增加。截止到20059.288.48畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告地上灌溉面積0.80億畝。節(jié)水灌溉工程面積為3.20億畝，其中耕地上節(jié)水灌溉工程面積2.95億畝；非耕地上約為0.25億畝，主要為林果草節(jié)水灌溉。在耕地上節(jié)水灌1445499334184932萬(wàn)畝。目前，全國(guó)有效灌溉面積上節(jié)水灌溉工程面積比例為34.8%，全國(guó)灌溉水利用率約為45%。根據(jù)水利部最近編制的《全國(guó)節(jié)水灌溉規(guī)劃》，為高效利用我國(guó)的水資源，保障國(guó)家糧食安全、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)持續(xù)健康發(fā)展，“十一五”期間需發(fā)展耕地節(jié)水灌溉工程面積1.5350550萬(wàn)畝、節(jié)水措施面積220204.7溉面積1300萬(wàn)畝、林果節(jié)水灌溉面積1700萬(wàn)畝、節(jié)水措施面積1.5億畝。近幾年來(lái)圍繞大中型灌區(qū)節(jié)水改造項(xiàng)目、農(nóng)業(yè)綜合開發(fā)水利骨干項(xiàng)目、國(guó)家級(jí)節(jié)水示范市、國(guó)家和省級(jí)節(jié)水增效重點(diǎn)縣、國(guó)家節(jié)水增效示范項(xiàng)目建設(shè)等，建成了400多個(gè)不同規(guī)模的以節(jié)水灌溉技術(shù)為支撐的農(nóng)業(yè)科技示范園，這些科技示范園初步形成了從輸水到灌水、從工程到管理、從微觀到宏觀的立體化、多樣化、系統(tǒng)化農(nóng)業(yè)節(jié)水格局。目前我國(guó)推廣的節(jié)水灌溉技術(shù)有渠道防滲、管道輸水、噴灌、滴灌、膜上灌、膜下灌等多種形式，不同的地區(qū)宜采用的節(jié)水灌溉技術(shù)也不同，大、中型灌區(qū)適宜推廣渠道防滲技術(shù)，井灌區(qū)和小型灌區(qū)宜推廣低壓管道灌溉技術(shù)，經(jīng)濟(jì)條件好的地方提倡采用噴灌技術(shù)，在果園、菜園及其他經(jīng)濟(jì)作物種植區(qū)適合發(fā)展微、滴灌，西北干旱地區(qū)應(yīng)推廣雨水集流、水窖滴灌技術(shù)，南方水稻產(chǎn)區(qū)則應(yīng)推廣水稻節(jié)水灌溉技術(shù)，各地要根據(jù)其經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平，合理確定技術(shù)方案。結(jié)合水利產(chǎn)權(quán)制度的改革，對(duì)建立適合市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)要求和農(nóng)村特點(diǎn)的“多元化”運(yùn)行管理機(jī)制作了嘗試。其中節(jié)水灌溉工程產(chǎn)權(quán)制度改革和對(duì)灌區(qū)建設(shè)自主管理灌排區(qū)的探索都取得了成功經(jīng)驗(yàn)。在井灌區(qū)推廣應(yīng)用射頻卡控制灌溉，有力地促進(jìn)了管理水平的提高。目前國(guó)外灌溉控制器已逐步趨于成熟、系列化，并朝著大型分布式控制系統(tǒng)和小面積單機(jī)控制兩個(gè)方向發(fā)展，產(chǎn)品一般都能與微機(jī)進(jìn)行通信，并由微機(jī)對(duì)其施行控制。而在我國(guó)，雖然有多家研制灌溉控制器．但多數(shù)是小規(guī)模、實(shí)驗(yàn)和理論的探討，面且開發(fā)出來(lái)的產(chǎn)品價(jià)格昂貴，農(nóng)民盡管知道能節(jié)能、節(jié)水、增產(chǎn)，但由于一次性投資太大，多數(shù)農(nóng)民承受不起，所以根本無(wú)法普及應(yīng)用。畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告參考文獻(xiàn)：[1]劉根深.GPS節(jié)水灌溉系統(tǒng)的研究.農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2006，1（2）：24-27[2]景東升.單片機(jī)自動(dòng)灌溉控制系統(tǒng)研究.北京農(nóng)業(yè)工程大學(xué)，2004[3]武慶生.仇梅.單片機(jī)原理與應(yīng)用.電子科技大學(xué)出版，2009,12[4]朱定華.單片機(jī)原理與接口技術(shù).電子工業(yè)出版社，2006.4[5].紀(jì)節(jié)水農(nóng)業(yè)中的高新技術(shù)重點(diǎn)研究領(lǐng)域.農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2008,10(6):16-18[6]許一飛.國(guó)外農(nóng)業(yè)高效用水的研究就應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì).節(jié)水灌溉，2008,3（530-31）[7]吳普特.牛文全，郝宏科.現(xiàn)代化高效節(jié)水灌溉設(shè)施.化學(xué)工業(yè)出版社，2007,5[8]張兵.節(jié)水灌溉自動(dòng)化控制器的設(shè)計(jì)與研究，2009.7[9]紀(jì)曉華.湯方平.灌區(qū)灌溉自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究.灌溉排水，2008(2):25-27[10]趙負(fù)圖.現(xiàn)代傳感器集成電路.人民郵電出版社，2008,10[11]張文革.智能化灌溉控制器.噴灌技術(shù)，2007[12]吳曉光.我國(guó)滴灌技術(shù)應(yīng)用發(fā)展若干問(wèn)題分析.節(jié)水灌溉技術(shù)，2004.6[13]李銳.單片機(jī)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)灌溉及施肥系統(tǒng).計(jì)算機(jī)應(yīng)用，2008，21（3）：219-221[14]周長(zhǎng)城.數(shù)據(jù)采集與處理技術(shù).信號(hào)處理應(yīng)用，2006.8[15]袁軍.單片機(jī)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)灌溉及施肥系統(tǒng).中國(guó)電子技術(shù)，2009.3[16]馮曉波.灌溉自動(dòng)化的基本原理.中國(guó)農(nóng)村水利水電，2005.7[17]王洪亮.自動(dòng)控制器的設(shè)計(jì)與研究.中國(guó)農(nóng)村水利水電，2005.7[18]湯廣民.節(jié)水灌溉與農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展，2007.3[19]張正喜.單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的抗干擾軟件設(shè)計(jì).計(jì)算機(jī)信息，2007畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告２．本課題要研究或解決的問(wèn)題和擬采用的研究手段及途徑：2.1課題任務(wù)內(nèi)容：節(jié)水灌溉是節(jié)能的研究課題之一，利用單片機(jī)對(duì)土壤多個(gè)點(diǎn)的濕度進(jìn)行檢測(cè)，根據(jù)濕度要求，設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)電路，對(duì)灌溉點(diǎn)進(jìn)行灌溉控制。設(shè)計(jì)要求：設(shè)計(jì)土壤濕度多點(diǎn)檢測(cè)電路；設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)電路實(shí)現(xiàn)灌溉；設(shè)計(jì)顯示電路實(shí)現(xiàn)對(duì)土壤的檢測(cè)和灌溉點(diǎn)的顯示；實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的抗干擾。；2.2擬采用的研究手段及途徑通過(guò)本課題的設(shè)計(jì)，使學(xué)生能夠根據(jù)所學(xué)的測(cè)控知識(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)節(jié)水灌溉控制系統(tǒng)的解決方案。能夠根據(jù)設(shè)計(jì)要求，采用集成電路芯片和電子元器件，設(shè)計(jì)電子電路，并對(duì)電路進(jìn)行分析和理論證明，能夠編程實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的控制。培養(yǎng)學(xué)生編程的能力，實(shí)現(xiàn)軟件和硬件的有機(jī)結(jié)合。技術(shù)指標(biāo)為：土壤濕度范圍：0～；檢測(cè)精度：±畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告選用STC89C52RC單片機(jī)，STC89C52RC是采用8051核的ISP（InSystemProgramming）在系統(tǒng)可編程芯片，最高工作時(shí)鐘頻率為80MHz，片內(nèi)含8KBytes的可反復(fù)擦寫1000次的FlashMCS-51指令系統(tǒng)及80C51引腳結(jié)構(gòu)，芯片內(nèi)集成了通用8位中央處理器和ISPFlash存儲(chǔ)單元，具有在系統(tǒng)可編程（ISP）特性，配合PC端的控制程序即可將用戶的程序代碼下載進(jìn)單片機(jī)內(nèi)部，省去了購(gòu)買通用編程器，而且速度更快。STC89C52RC系列單片機(jī)是單時(shí)鐘/機(jī)器周期(1T)的兼容8051內(nèi)核單片機(jī)，是高速/低功耗的新一代8051單片機(jī)，全新的流水線/精簡(jiǎn)指令集結(jié)構(gòu),內(nèi)部集成MAX810專用復(fù)位電路。溫濕度傳感器為核心部件，可連接上海裕實(shí)自動(dòng)化設(shè)備有限公司生產(chǎn)的各類變送器或直接連接單片機(jī)使用。具有非常高的一致性，可完全互換，濕度最高可達(dá)到±。銅燒結(jié)網(wǎng)的防護(hù)加強(qiáng)了探頭的耐溫、耐壓、耐損能力，適合0～100%RH-40～+123.8℃；濕度測(cè)量精度：±4.5%RH溫度測(cè)量精度：±0.5℃響應(yīng)時(shí)間：8s(tau6