滴灌系统土壤湿度监控设计与分析
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1 滴灌系统的土壤湿度监控系统总体设计
滴灌是把由水泵加压或自然落差形成的有压水通过压力管道送到滴灌地，再经喷头均
匀地滴落在滴灌地，达到灌溉的目的。滴灌不要求地面平整，适用于各种地形，滴灌比传
统地面灌溉一般可节水 50%左右，而且灌水质量高，还能够起到降温、增湿和调节温室小
气候等作用。滴灌在工、农业生产中作用越来越明显，是一门非常值得推广的技术。
采用自动控制技术实现节水灌溉是当今的发展方向之一。灌溉自动控制模式可基本消
除在灌溉过程中人为因素造成的不利影响，提高操作的准确性。
1.1 问题的引出
由于湿度的不同植物在不同的时刻对水的需求量也不同，而一般的滴灌一打开开关就
不停地滴灌，存在一定程度上的浪费，有必要对其进行改进。自动滴灌装置是针对湿度的
变化而提出的实时控制装置。
1.2 适用范围
自动滴灌装置适用于在灌水次数频繁，经济价值较高的蔬菜地、果园、苗圃和大棚作
物的滴灌。
1.3 方案的提出与比较
针对目前存在的问题主要是水资源的浪费和植物对水的需求不同。为了解决这个问
题，有两个方案可供选择：
方案一：采用定时控制
如图 1 所示，利用 555 组成的定时电路的功能产生控制信号实现对滴水的控制。当启
动定时电路时，电磁阀启动，喷头开始给作物滴灌，同时定时电路开始计时。当达到开始
预定的时间时，定时电路产生一个控制信号，使电磁阀停止工作；当停水时间达到预定时
间时，定时电路产生控制信号，使电磁阀开始工作。如此循环，周而复始，实现滴水的自
动控制。滴水和停止滴水都有状态显示。
利用 555 组成的定时电路优点是滴水过程简单，成本低，初步实现了自动化，在一定
程度上节约了用水。其缺点是功能单一，实时控制性不强； 555 定时电路的稳定性差，准
确性太低；定时时间一经确定，就不能改变，状态显示无太多必要。
花卉、蔬菜、草坪
等
喷头
图 1 555 组成的定时电路
电磁阀
定时电路
状态显示
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