[實用新型]一種溫室灌溉控制系統

有效

• 申請號: 201220202721.7
• 申請日: 2012-04-28
• 公開（公告）號: CN202615166U
• 公開（公告）日: 2012-12-19
• 發明（設計）人: 杜云明;蓋麗娜;顏兵兵;劉啟生
• 申請（專利權）人: 佳木斯大學
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042;A01G9/26
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域：

本實用新型涉及節水灌溉領域的一種智能控制系統，尤其是涉及一種溫室設施農業條件下的灌溉控制系統。

背景技術：

溫室是隨著農村經濟結構和種植結構調整而發展起來的新型設施農業，相對大田生產而言，其具有占地面積小、種植靈活和易于控制作物生長環境等優點。我國北方地區為緩解冬季新鮮果蔬生產和供應這一難題，已經開始大規模地推廣和發展溫室農業。但目前存在問題是多數溫室的設施比較簡陋，溫室灌溉仍然靠人工根據經驗采用傳統的灌溉方式，勞動強度大，水資源浪費嚴重，同時溫室作物產量和質量的提高也極大地受到了制約。

因此，開發一款智能控制系統，可根據作物生長周期差異，對其進行適時和適量的澆灌，以減小人工成本，節約水資源，提高溫室設施農業的自動化程度，是當前亟待解決的課題。

發明內容：

本實用新型是針對上述問題提供的一種溫室灌溉控制系統，它由數據采集模塊、信息通信模塊、單片機、人機交互模塊、控制驅動模塊組成。

數據采集模塊由濕度傳感電路和模數轉換電路組成，其中濕度傳感電路由傳感器、放大器、信號選通器和采樣保持器組成，采集的信號以串行方式輸入單片機。

信息通信模塊由通信接口電路和上位PC機組成，其中通信接口電路采用分立元件制作而成，電路中采用三極管將PC機輸出的232電平整定為單片機使用的通信電平。

單片機將數據采集模塊檢測到的土壤濕度信息，經信息通信模塊與上位PC機中的作物專家庫數據進行比較后，生成灌溉控制信號和報警信號。報警信號輸入到人機交互模塊，由人機交互模塊顯示當前的土壤濕度，并對土壤濕度超標狀態發出報警警示。灌溉控制信號輸入到控制驅動模塊，用以啟動或停止澆灌設備的運行，從而實現溫室灌溉系統的智能控制。

本實用新型的有益效果是：改善了溫室傳統粗放的灌溉管理手段和落后的灌溉方式，實現根據作物生長周期差異，對其進行適時和適量的澆灌，減小了人工成本，節約了水資源，提高了溫室設施農業的自動化程度。

附圖說明：

圖1是本實用新型的系統結構框圖。

圖2是本實用新型的數據采集模塊電路框圖。

圖3是本實用新型的通信接口電路圖。

圖4是本實用新型的控制驅動模塊電路圖。

圖5是本實用新型的顯示電路接口圖。

圖6是本實用新型的報警電路圖。

圖7是本實用新型的電源變換電路圖。

具體實施方式：

下面結合附圖，說明本實用新型的最佳實施例：

圖1，一種溫室灌溉控制系統是由數據采集模塊、信息通信模塊、單片機、人機交互模塊、控制驅動模塊等五部分組成。數據采集模塊由濕度傳感電路和模數轉換電路組成，以串行方式與單片機相連。信息通信模塊由通信接口電路和上位PC機組成。控制驅動模塊由光藕隔離電路、驅動放大電路和驅動執行器組成。人機交互模塊由顯示電路和報警電路組成，分別與單片機的I/O口相連。

圖2，數據采集模塊中的濕度傳感電路由濕度傳感器、放大器、信號選通器和采樣保持器組成。傳感器實時采集溫室土壤的含水量信息，通過信號放大、選通和采樣后，以串行方式進行傳輸，經模數轉換處理后，送入單片機作為系統的輸入信號。

圖3，是系統通信接口電路圖。系統的輸入信號由單片機p3.1口傳給通信接口電路，通信接口電路通過RS232的端口2輸入到上位PC機中，在PC機中與作物專家數據庫信息進行比對后，生成灌溉控制信號和報警信號。灌溉控制信號和報警信號由RS232的端口3經通信接口電路反傳至單片機p3.0口。為了降低硬件成本，本通信接口電路采用分立元件制作而成，電路中采用三極管Q1、Q2，將PC機輸出的232電平整定為單片機使用的5V通信電平。

圖4，是控制驅動模塊電路。它由光藕隔離器GOH、驅動放大電路Q10和驅動執行器ZX組成。驅動執行器ZX設有可控觸點K。灌溉控制信號由單片機p1.0口輸入到光藕隔離器GOH上，經光藕隔離器GOH進入到驅動放大電路Q10，放大后的灌溉控制信號變為驅動輸出信號傳送到驅動執行器ZX。驅動執行器ZX在驅動輸出信號的作用下開始動作，使得可控觸點K閉合，從而使灌溉設備運行，進行澆灌。采用光藕隔離連接的好處是可以避免驅動執行器ZX工作時產生的干擾反竄到單片機電路中。