农业现代化的发展状况很大程度上取决于节水灌溉自动控制系统技术的高低，制约我国农业高效发展的最大原因就是自动化灌溉系统水平较低，同时水资源缺乏日益明显，传统灌溉方式水资源浪费严重。基于此现状，本文研究了一种可以节约灌溉用水的灌溉系统，该系统以单片机为核心控制器，通过微灌方式达到节水灌溉的目的，既节约用水，又能减少劳动力，促进农业现代化发展。本文主要研究了灌溉量与土壤湿度之间的关系、节水灌溉控制系统的控制电路和控制程序。该系统以微灌技术为理论基础，以PC和单片机作为核心控制系统，能够实时检测土壤含水量、根据农作物的需水状况和实际土壤含水量的对比进行适时、适量的灌溉。系统的下位机选用的是AT89C51单片机，上位机选用的是PD型以上PC机，上下位机之间采用的是RS-485总线连接。下位机硬件系统主要包括土壤湿度测量仪，数据处理电路、数据传输电路、数据显示电路、报警电路和输出控制电路。下位机软件系统选用汇编语言编程。上位机采用VB语言设计人机界面，简单直观、易学易用，操作人员可以从人机界面上观察到实时农田土壤含水量、农作物需水量、是否需要灌溉或排水、需要灌溉或排水的时间和水量、警报信息、虚拟操作按钮等，只需要通过操作上位机上的虚拟按钮即可实现灌溉动作，灌溉满足需求时自动停止。本节水灌溉控制系统的设计中，分布在田间的土壤测量仪实时检测田间土壤含水量，所检测数据为模拟量，经过模数转换电路转换为数字量，在LED屏上显示，同时单片机将此数据通过数据传输电路传送给PC上位机显示在人机界面上。我们使用串行通信方式来实现上位机和单片机之间的数据传输，PC上位机接收到土壤含水量的数据后，结合预设的农作物标准需水量和灌溉系统的灌溉速度，结合预先设定好的计算公式得出灌溉所需数据，并在人机界面上显示灌溉所需的具体时间和用水量。若需要灌溉，按下虚拟按钮，PC机将有关信息反馈给单片机，单片机驱动电磁阀进行灌溉，上位机显示器上以倒计时的方式显示剩余灌溉时间、已灌溉时间、剩余灌溉量、已灌溉量等信息。若不需要灌溉，则不发出指令，单片机也不执行操作。本系统采用微灌灌溉技术取代传统灌溉方式，达到节水灌溉的目的。系统具有很强的扩展性和升级空间，稍加改变即可拥有更强大的功能，可变性高、适应性强，适合我国土壤特性和微灌技术发展特点。