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毕业设计（论文）作者签名：导师签名：签字日期：签字日期：目录摘要 (I)Abstract (II)第一章绪论 (1)1.1项目背景 (1)1.2国外研究现状 (1)1.3国内研究现状 (2)1.4设计任务与要求 (3)第二章硬件设计元器件的选择 (4)2.1单片机——at89c51 (4)2.1.1单片机简介 (4)2.1.2 A T89C51管脚说明 (5)2.2液晶显示——lcd1602a (7)2.2.1液晶显示器简介 (7)2.2.2 1602LCD的基本参数及引脚功能 (7)2.2.3 1602LCD的指令说明及时序 (9)2.3 温度传感器——ds18b20 (10)2.4 湿度传感器——HIH-4000 (12)2.5 模数转换——adc0809 (13)第三章单片机硬件设计 (15)3.1 系统整体框图 (15)3.2 硬件部分模块介绍 (15)3.2.1 时钟电路和复位电路的设计 (15)3.2.2 模数转换电路 (16)3.2.3 液晶显示电路 (17)第四章PCB结构设计 (18)4.1 PCB设计平台 (18)4.2原理图的设计 (18)4.3 PCB的绘制 (21)第五章系统调试与实现 (25)5.1 软件仿真 (25)5.2 硬件仿真 (26)5.3 硬件调试 (26)结论 (28)致谢 (29)参考文献 (30)附录一外文翻译—英语原文 (31)附录二外文翻译—中文译文 (35)附录三毕业设计任务书 (38)附录四毕业设计开题报告 (40)附录五proteus硬件设计图 (40)附录六protel电路设计图 (41)附录七程序代码 (42)农田自动灌溉系统——单片机硬件设计摘要现如今我国大部分地区农田的灌溉还停留在传统的模式上，传统的灌溉模式自动化程度较低，基本上属人工操作，不仅效率低，还不能很好的控制灌水量，对人力物力造成了极大的浪费。
为了提高灌溉效率，缩短劳动时间和节约水资源，必须发展自动灌溉技术。
农田自动灌溉系统是进行田间管理的有效手段和工具，它可提高操作准确性，有利于灌溉过程的科学管理，降低对操作者本身素质的要求，除了能大大减少劳动量，更重要的是能准确、定时、定量、高效的给作物自动补充水分，以提高产量、质量、节水、节能。
本设计针对不同的植物类型，土壤状况，天气情况等，利用LabVIEW技术进行灌溉模式优化和自动控制。
硬件部分的设计主要针对农田进行温度和湿度的采集。
采集的过程是个动态的过程，把采集到的两路温度和一路湿度实时显示在液晶上。
最后把采集到的数据通过无线模块发送给pc机，给人以直观的印显示，实现很好的人机交互。
关键词：农田；灌溉；自动控制；单片机The automatic Farmland irrigation system——Hardware designAbstractNow most of our areas of farmland irrigation is still stuck in the traditional mode, which caused great waste of manpower and resources. Traditional mode of irrigation low degree of automation, is basically a manual operation, not only inefficient, and can not control the irrigation amount. In order to improve irrigation efficiency, shorten labor time and save water resources, the development of automatic irrigation technology.The farmland automatic irrigation system is an effective means of field management and tools, it can improve the accuracy of operation, the scientific management of the irrigation process, reduce the requirements on the quality of the operator, can greatly reduce the amount of labor and, more importantly, heaccurate , time, quantitative, and efficient to crop automatically add moisture to improve yield, quality, saving water and energy.The design for different plant types, soil conditions, weather conditions, which use the LabVIEW technology optimization and automatic control of irrigation mode. The Hardware design for farmland acquisition of temperature and humidity. The acquisition process is a dynamic process, and collected temperature and one humidity which are shown in real time on the LCD,. Finally, the collected data sent by the wireless module to the pc machine,giving the visual impression, good man-machine communication.key words: Farmland; Irrigation; Automatic control; Single chip microcomputer.第一章绪论1.1项目背景我国是农业大国，农田灌溉建设有着悠久的历史，但现代化水平不高，而要使我国农田水利灌溉走上新台阶，就必须加速推进农业的科学化、合理化、现代化进程。
我国现在的灌溉方式还基本上停留在传统的灌溉模式上，传统的灌溉模式自动化程度较低，基本上属粗放的人工操作。
即便对于给定的量，在操作中也无法进行有效的控制。
而自动灌溉设备是针对我国农业引水到田的传统灌溉方式，在现代化农业和即将推进的精准农业面前的落后现状，及灌溉过程中无法知道农作物需水量的大小，盲目的频繁灌溉、过量灌溉所造成的水资源浪费现状，提出的农田自动灌溉控制系统设计方案。
自动控制节水灌溉技术的高低代表着农业现代化的发展状况，灌溉系统自动化水平较低是制约我国高效农业发展的主要原因。
从长远利益出发，完善的灌溉系统对农业的长效管理是非常必要的。
现代自动灌溉控制设备的研究使用在我国农业上为数不多，与发达国家相比，有较大的差距，还基本停留在人工操作上，即使有些地方搞了一些灌溉工程的自动化控制系统，也是根据经验法来确定每天灌溉次数和每次灌溉量，如果灌溉量与作物实际需水量相比太少，便不能有效的促进作物健康成长；而灌溉量太多，肥水流失，又会造成资源浪费，同时传统的灌溉法还需要相关专家的实时观察并经验知道生产，劳动生产率低，这也不能与现代化农业向优化，高效化方向发展要求同步。
随着计算机技术和传感器技术的迅猛发展，计算机和传感器的价格日益降低。
可靠性日益提高，用信息技术改造农业不仅是可能的而且是必要的。
用高新技术改造农业产业，实施自动灌溉已成为我国农业乃至国民经济持续发展战略性的根本大事。
1.2国外研究现状灌溉自动化始于20世纪30年代。
第二次世界大战前，法国研制了一系列用以实行渠系自动化运行的水利自动闸门，并提出了一套比较完整的自动化灌溉控制方法，开辟了自动化灌溉的先河。
20世纪50年代以来，随着电子学和计算机技术的应用和发展，利用电子设备、计算机设备和程序控制的灌溉自动化技术也得到了同步发展，并在法国、美国、日本等发达国家乃至一些发展中国家得到了日益广泛的应用和发展，控制模式也由早期的当地控制发展到可以实现遥测、遥控的集中控制模式。
国外由于节水灌溉发展时间长，电子技术水平较高，所以与节水灌溉配套的自动控制系统也比较完善和先进。
虚拟仪器技术是20世纪90年代以来，随着计算机技术进步而逐步发展起来的新仪器产品，是将仪器技术、计算机软硬件技术、网络技术和通信技术等有机结合的产物，近几年已在农业领域得到了初步应用，已成为农业控制系统研发新的里程碑。
1996年没过Geomatica，Inc利用虚拟仪器技术开发了一套Agrimate自动灌溉系统，系统中的现场处理器有运用 LabVIEW的个人计算机控制（它利用RS-232串行通信口与计算机连接）。
现场处理器配置了模拟输入。
锁存和继电器板，各种检测器和传感器以行星排列的方式与它相连。
用户能够监控水箱水位，阀门位置，泵的状态和土壤温度等；而修改设定点即可改变灌溉计划；通过检测降雨情况，可使灌溉计划中补充灌水量。
补充灌水量、水的用法、水箱水位和降雨情况等都是存储在灌溉数据库文件里数据。
用户能够读出这些数据以与当前月份进行比较；以图形方式显示给定月份的土壤温湿度和外加的水。
AgriMate产生的制表软件数据库也提供硬拷贝灌溉状态报告。