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數據采集卡在農田滴灌自動化控制系統中的應用
通過計算機控制系統，利用各種傳感器，自動采集 、監(jiān)測農田土壤水分、土壤溫度、大氣溫度、大氣相對濕度、田間水分蒸發(fā)量和土壤全鹽含量等農田環(huán)境參數，根據這些參數結合數學模型可預測需灌時日和需灌水量，顯示有關農田溫度、濕度變化狀況，為自動化灌溉系統提供控制信息、傳遞控制信號，并結合作物需水規(guī)律實施灌溉，為農作物的生長提供科學合理的灌溉方案，實現降低勞動強度，增加作物生產效益的目的。
控制系統組成：
本系統由多路傳感器（10路水勢、6路溫度傳感器、4路鹽分傳感器，降水量、蒸發(fā)量、壓力、水位傳感器各2路）、管道閥門、水泵、計算機系統、數據采集卡(SFPCI-6131)及狀態(tài)監(jiān)測等外部設備組成。
1.系統硬件構成
系統原理框圖
2.系統軟件構成
農田環(huán)境參數采集與滴灌自動控制管理系統，采用WINDOWS平臺。
3.系統特性和主要功能
該系統是用于自動監(jiān)測土壤水分、蒸發(fā)量、降水量、土壤溫度、大氣溫度、大氣相對濕度、土壤鹽分、地下水位、管道壓力等參數，根據數學模型預測需灌時日和需灌水量，顯示有關農田溫度、濕度變化狀況，并為自動灌溉系統提供控制信號，按照作物需水規(guī)律實施精確灌溉。具有準確性，減少勞動強度，可實現無人值守的特點。
4.實際應用
實際應用中，根據不同季節(jié)、作物生長情況可以靈活調節(jié)供水、供肥量，節(jié)水，節(jié)肥，節(jié)約人工，增產效果明顯，系統長時間不間斷運行，穩(wěn)定可靠，得到客戶好評。
實際在麥田中的應用，1#、2#地塊管理方式是人工管理，3#、4#地塊管理方式是自動化控制管理。相同面積的地塊，人工管理田地和自動化控制系統管理田地下，糧食產量的對比。在采用了計算機控制下的自動灌溉，灌水量、灌水時間完全可以根據小麥的土壤條件、生長階段等指標合理計算控制，使得自動化控制管理的地塊在同等氣候、施肥條件下產量遠高于人工管理的地塊。產量表格如下。
SFPCI-6131數據采集卡
技術參數
模入部分（以下簡稱AD）
? AD通道數：單端32路、雙端16路；
? AD信號范圍： -1.25V～+1.25V；-2.5V～+2.5V； -5V～+5V；－10V～＋10V；
? 輸入阻抗：≥ 10MΩ
? AD轉換分辨率：16位
? AD轉換速度：200KHZ
? AD數據先進先出緩沖存儲器（FIFO）存儲深度：4K字
? AD觸發(fā)方式：軟件觸發(fā)；定時觸發(fā)；外部觸發(fā)；閾值觸發(fā)；
? AD通訊方式：AD轉換結束中斷、FIFO半滿中斷、程序查詢；
? AD轉換非線性誤差：±3LSB
模出部分（以下簡稱DA）
? DA通道數：4路
? DA范圍： 0～5V；0～10V；-5V～+5V；－10V～＋10V；
? DA轉換分辨率：16位
? DA轉換建立時間： ≤ 10μS
? 4路DA加電輸出狀態(tài)：加電同時自動輸出下限電平
數字量輸入輸出部分（以下簡稱DI/DO）
? DI：8路；
? DO：8路；
? 輸入輸出電平：TTL／CMOS電平兼容；
定時/計數器部分（以下簡稱T／C）
? 內部基準時鐘：2MHz，占空比50％
? 定時/計數通道：4個32位定時/計數通道
