基于单片机的智能灌溉系统开发

城市中，绿色基础设施的重要性日益凸显，不仅可以降低粮食风险、改善水质，还有利于储存降水。为了有效维护绿色基础设施，特别是像绿色屋顶这样的结构，需要确保植物根系能够长时间保持最佳的土壤湿度。为此，针对土壤水分测量的需求，出现了各种灌溉系统。然而，目前大多数灌溉系统仍然采用测量土壤内部含水量的方式来进行灌溉，这种方式存在着土壤水分易于蒸发流失、难以有效控制的缺点。土壤水分对植物生长至关重要，特别是根区内的土壤水分。因此，开发能够在不同深度范围内自动调节土壤水分的灌溉系统势在必行。本研究实验主要分为三个部分：(1) 开发基于单片机的灌溉控制系统。系统利用EC-5传感器监测土壤体积含水量（VWC），并结合LabVIEW程序实现对一定深度范围内VWC的调节。为了验证系统性能，进行了维土柱试验，以减小实际灌溉与设定范围之间的误差。(2) 通过绿色屋顶实验验证自动灌溉装置的可行性和必要性。在南京地区进行了为期两个月的土壤水分监测，监测对象包括裸土样本和添加土壤改良剂（生物炭）等样本，以观察夏季自然降雨是否能够满足绿色屋顶的需水量。