[實(shí)用新型]一種基于物聯(lián)網(wǎng)的農(nóng)牧業(yè)自動(dòng)灌溉系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201520150318.8
• 申請(qǐng)日: 2015-03-18
• 公開（公告）號(hào): CN204466479U
• 公開（公告）日: 2015-07-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孔德川;王建平;牛立元;炕留一;蘇林猛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 河南科技學(xué)院
• 主分類號(hào): A01G25/02
• 分類號(hào): A01G25/02;A01G25/16
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及農(nóng)業(yè)自動(dòng)化技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種基于物聯(lián)網(wǎng)的農(nóng)牧業(yè)自動(dòng)灌溉系統(tǒng)。

背景技術(shù)

土壤濕度是作物生長(zhǎng)的重要條件，適宜的土壤濕度能提高土壤中各種養(yǎng)分的有效性；土壤濕度是現(xiàn)代養(yǎng)殖業(yè)的重要條件，如蝸牛、蚯蚓的養(yǎng)殖，適宜的土壤濕度有利于養(yǎng)殖品種的生長(zhǎng)發(fā)育和提高養(yǎng)殖品種的品質(zhì)；現(xiàn)代農(nóng)牧業(yè)的變革，對(duì)土壤灌溉特別是精準(zhǔn)灌溉提出更高的要求。

目前，國(guó)內(nèi)使用的灌溉設(shè)備，如噴灌設(shè)備、滴灌設(shè)備和控制器，需要人工對(duì)土壤的濕度進(jìn)行觀察判斷，實(shí)現(xiàn)手動(dòng)控制。這種人工灌溉的方式需要大量的人力，而且濕度控制受人為因素的影響，控制效果難以滿足現(xiàn)代農(nóng)業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)對(duì)土壤濕度控制的需求。

實(shí)用新型內(nèi)容

針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本實(shí)用新型的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉、控制精度高、以太陽(yáng)能為動(dòng)力源的基于物聯(lián)網(wǎng)的農(nóng)牧業(yè)自動(dòng)灌溉系統(tǒng)。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案：

一種基于物聯(lián)網(wǎng)的農(nóng)牧業(yè)自動(dòng)灌溉系統(tǒng)，它包括主控制單元、上位機(jī)和若干個(gè)采集執(zhí)行單元；

所述主控制單元包括一級(jí)單片機(jī)系統(tǒng)、一級(jí)無線通信模塊和一級(jí)電源模塊，所述一級(jí)電源模塊分別向一級(jí)單片機(jī)系統(tǒng)提供5V直流電源、向一級(jí)無線通信模塊提供3V直流電源，所述一級(jí)單片機(jī)系統(tǒng)與上位機(jī)串口通信連接，所述一級(jí)無線通信模塊與一級(jí)單片機(jī)系統(tǒng)相連；

所述采集執(zhí)行單元包括二級(jí)單片機(jī)系統(tǒng)、二級(jí)無線通信模塊、二級(jí)電源模塊、用于檢測(cè)土質(zhì)水量的土壤濕度傳感器和用于控制滴灌設(shè)備啟閉的開關(guān)執(zhí)行模塊，所述開關(guān)執(zhí)行模塊與二級(jí)單片機(jī)系統(tǒng)相連并受控于二級(jí)單片機(jī)系統(tǒng)，所述土壤濕度傳感器向二級(jí)單片機(jī)系統(tǒng)輸送檢測(cè)信號(hào)，所述二級(jí)單片機(jī)系統(tǒng)通過二級(jí)無線通信模塊與一級(jí)無線通信模塊的連接關(guān)系與一級(jí)單片機(jī)系統(tǒng)通信連接，所述二級(jí)電源模塊為太陽(yáng)能電池組件，所述二級(jí)電源模塊分別向二級(jí)無線通信模塊提供3V直流電源、向二級(jí)單片機(jī)系統(tǒng)提供5V直流電源、向開關(guān)執(zhí)行模塊提供12V直流電源。

優(yōu)選地，所述一級(jí)無線通信模塊和二級(jí)無線通信模塊均包括一nRF24L01型通信芯片。

優(yōu)選地，所述一級(jí)單片機(jī)系統(tǒng)和二級(jí)單片機(jī)系統(tǒng)均包括一AT89S52型單片機(jī)，所述一級(jí)單片機(jī)系統(tǒng)通過一MAX202型通信芯片與上位機(jī)串口通信連接。

優(yōu)選地，所述土壤濕度傳感器包括若干個(gè)AZS-2型測(cè)試探頭，所述測(cè)試探頭通過水分信息與處理電路模塊與二級(jí)單片機(jī)系統(tǒng)相連。

優(yōu)選地，所述二級(jí)電源模塊包括BQ24650型充電控制器以及與充電控制器相連的太陽(yáng)能電池板。

由于采用了上述方案，本實(shí)用新型的二級(jí)單片機(jī)系統(tǒng)將土壤濕度傳感器采集的水分?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行處理后發(fā)送至一級(jí)單片機(jī)系統(tǒng)，再由一級(jí)單片機(jī)系統(tǒng)以串口通信的形式傳送至上位機(jī)進(jìn)行計(jì)算和狀態(tài)判斷；上位機(jī)根據(jù)農(nóng)作物或養(yǎng)殖品對(duì)土壤的要求，確定是否澆灌或澆灌的時(shí)間再將澆灌時(shí)間發(fā)送至二級(jí)單片機(jī)單元，以通過開關(guān)執(zhí)行模塊控制滴灌設(shè)備的啟閉，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)灌溉的功能。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉，具有很強(qiáng)的實(shí)用價(jià)值和市場(chǎng)推廣價(jià)值。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例的系統(tǒng)原理框圖；

圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例的主控制單元的原理框圖；

圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例的采集執(zhí)行單元的原理框圖；

圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例的無線通信模塊的電路結(jié)構(gòu)圖；

圖5是本實(shí)用新型實(shí)施例的MAX202型通信芯片的接口電路圖；

圖6是本實(shí)用新型實(shí)施例的水分信息與處理電路模塊的電路結(jié)構(gòu)圖；

圖7是本實(shí)用新型實(shí)施例的充電控制器的電路結(jié)構(gòu)圖；

圖8是本實(shí)用新型實(shí)施例的開關(guān)執(zhí)行模塊的電路結(jié)構(gòu)圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明，但是本實(shí)用新型可以由權(quán)利要求限定和覆蓋的多種不同方式實(shí)施。