智慧園林

使用微控制器聯動土壤傳感器感測土壤濕度感應土壤水分實現苗圃灌溉

灌溉的定義是將水人工灌溉到土地或土壤上。灌溉過程可用于在降雨不足時種植農作物和維持景觀。自動灌溉系統無需人工干預即可完成系統的操作。借助于電子設備和檢測器（如計算機，計時器，傳感器和其他機械設備），滴灌，噴頭和地表等每個灌溉系統都可以實現自動化。自動灌溉系統可以非常有效地完成工作，并且對安裝位置產生積極影響。一旦將其安裝在農業領域中，向農作物和苗圃的配水就變得很容易，不需要任何人工支持即可永久執行操作。有時也可以通過使用機械設備（例如陶罐或瓶灌系統）執行自動灌溉。實施灌溉系統非常困難，因為它們的設計非常昂貴且復雜。通過專家支持的一些基本觀點，我們通過使用不同的技術實施了一些有關自動灌溉系統的項目。
感應土壤水分的自動灌溉系統用于感測土壤濕度的自動灌溉系統旨在開發一種灌溉系統，該系統通過使用繼電器來執行打開或關閉潛水泵的操作，以執行感測土壤濕度的動作。使用這種灌溉系統的主要優點是減少人為干擾并確保適當的灌溉。微控制器是整個項目的主要模塊，電源模塊用于借助變壓器，橋式整流器電路和穩壓器向整個電路提供5V 的電源。對8051微控制器進行編程的方式是，它從傳感材料接收輸入信號，傳感材料由比較器組成，以了解土壤中水分的變化情況。用作比較器的OP-AMP充當傳感材料和微控制器之間的接口，用于傳遞土壤的水分狀況，即濕度，干燥度等。一旦微控制器從傳感材料中獲取數據，它就會按照編程的方式對數據進行比較，從而生成輸出信號并激活用于操作潛水泵的繼電器。感測裝置是通過將兩個堅硬的金屬棒以一定距離插入農田的方式完成的。這些金屬桿所需的連接接口連接到控制單元，以根據土壤含水量控制泵的運行。通過使用從太陽能電池板消耗太陽能的先進技術，可以進一步增強此自動灌溉系統。

太陽能自動灌溉系統，操作系統需要使用公用事業公司的電源。作為上述系統的擴展，該系統使用太陽能電池板為電路供電。在農業領域，由于現實世界的一些不足，例如土地水庫水的缺乏和降雨的缺乏，正確使用自動灌溉方法至關重要。由于不斷從地下抽取水，水位（地下水位）逐漸降低，因此逐漸導致農業區缺水，慢慢將其變成貧瘠的土地。在上述灌溉系統中，從太陽能電池板產生的太陽能用于操作灌溉泵。該電路包括使用濕度傳感器運算放大器用作比較器。將兩條硬銅線插入土壤中，以了解土壤是濕的還是干的。甲充電控制器電路被用于將光伏電池充電供給太陽能給整個電路。濕度傳感器用于檢測土壤狀況-知道土壤是濕的還是干的，然后將輸入信號發送到8051微控制器，該微控制器控制整個電路。通過使用軟件對微控制器進行編程。每當土壤條件“干燥”時，微控制器都會向繼電器驅動器發送命令，并且電動機會打開并向田間供水。而且，如果土壤變濕，則電動機將關閉。通過比較器輸出從傳感器發送到微控制器的信號在存儲在微控制器ROM中的軟件程序的控制下運行。LCD顯示與微控制器相連的泵的狀態（開或關）。通過使用LORA+4G技術來進一步控制電動機的開關操作，可以進一步增強此自動灌溉系統。基于LORA+4G的自動灌溉系統如今，農民全天候在農業領域中奮斗。他們在早上進行野外工作，并在夜間間歇性地灌溉土地。由于農民缺乏規律的工作和他們的疏忽，灌溉田地的任務變得非常困難，因為有時他們會先開馬達然后忘記關掉馬達，這可能會導致水的浪費。同樣，他們甚至忘記打開灌溉系統，這再次導致農作物受損。為了克服這個問題，我們通過使用LORA+4G技術實施了一種新技術，下面將對此進行說明。基于LORA+4G的自動灌溉系統是一個項目，在該項目中，我們借助LORA+4G調制解調器通過SMS獲得在農田中進行的操作的最新狀態。我們還可以添加其他系統，例如LCD顯示屏，網絡攝像頭和其他智能控制設備。在此項目中，我們將LED用于指示目的。
在項目中，我們使用土壤濕度傳感器，該傳感器用于感測土壤中的水分含量，以了解它是干的還是濕的。濕度傳感器與微控制器連接。來自濕度傳感器的輸入數據信號被發送到微控制器，并基于此信號激活直流電動機并借助電動機驅動器來接通電動機。土壤變濕后，電機將自動關閉。可以通過發光二極管（LED）的指示或通過發送到放置在現場的LORA+4G調制解調器的消息來了解農業的狀態。同時，可以通過移動電話通過LORA+4G調制解調器向套件發送消息。因此，可以通過使用手機app和LORA+4G調制解調器來控制灌溉電動機。