[實用新型]大田節(jié)水灌溉控制器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201721127950.6
• 申請日: 2017-09-05
• 公開（公告）號: CN207148595U
• 公開（公告）日: 2018-03-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 黃喜良;肖理奇;楊亮;李霞;李中澤;翟龍瑞;周曄;李娟;賈躍東;門秀麗;王立峰;高盟;張光輝;張保林;張騰;徐東
• 申請（專利權(quán)）人: 河南在田農(nóng)業(yè)科技有限公司;河南九星農(nóng)業(yè)科技有限公司
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042
• 代理公司: 河南科技通律師事務(wù)所41123
• 代理人: 張曉輝,樊羿

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種灌溉控制器，特別是一種大田節(jié)水灌溉控制器。

背景技術(shù)

田間節(jié)水灌溉控制器一般作為自動化灌溉系統(tǒng)的一部分，主要用于自動化灌溉系統(tǒng)中接收上位機系統(tǒng)的控制指令，實現(xiàn)對所轄的電磁閥的開啟和關(guān)閉控制。由于自動化灌溉系統(tǒng)主要應(yīng)用于農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，多數(shù)灌溉自動化系統(tǒng)處于應(yīng)用示范階段，享有政府農(nóng)業(yè)補貼等優(yōu)惠政策，因此，當(dāng)前在自動化灌溉系統(tǒng)及其裝置的設(shè)計和應(yīng)用上偏重于功能滿足要求。一旦需要大規(guī)模推廣應(yīng)用，系統(tǒng)功能差異不大，成本必然成為用戶首要考慮的因素。

目前的灌溉控制器主要是采用無線(衛(wèi)星、ZigBee、GSM/GPRS)技術(shù)的自動化灌溉系統(tǒng)或控制裝置。中國發(fā)明專利公開號為CN102200767A公開了衛(wèi)星灌溉系統(tǒng)控制器，采用低功率無線數(shù)據(jù)自動傳輸器來進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。中國發(fā)明專利公開號為CN104396700A公開了一種遠(yuǎn)程灌溉控制系統(tǒng)采用3G或GSM模塊，供電方式采用可充電電池組配合太陽能板。中國發(fā)明專利公開號為CN105046924A公開了基于物聯(lián)網(wǎng)的農(nóng)田智能灌溉控制系統(tǒng)及其運行方法，介紹了結(jié)合ZigBee和GSM模塊的控制系統(tǒng)。

但是，當(dāng)前的大田節(jié)水灌溉控制器或灌溉控制系統(tǒng)，若采用有線的通信及電源供給方式，則鋪設(shè)電纜的成本較高且妨礙農(nóng)田耕作，基本上不適合大規(guī)模田間灌溉的應(yīng)用；因此，現(xiàn)有的設(shè)計多采用無線方式，無線方式有GSM/GPRS及ZigBee等無線技術(shù)，但由于GSM/GPRS運行中需付費，導(dǎo)致用戶在購置裝置后，還需持續(xù)投入，農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的用戶對成本敏感，導(dǎo)致GSM/GPRS的無線通信方式也會影響產(chǎn)品的推廣使用。ZigBee作為一種低功耗的無線通信技術(shù)，比較適合作為大田節(jié)水灌溉控制器的通信方式。此外，還需整體設(shè)計方案的配合才能決定產(chǎn)品是否值得推廣。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型的目的就是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中系統(tǒng)復(fù)雜，成本高，節(jié)水效果欠佳的問題。

為解決上述技術(shù)問題，本實用新型所采用的具體技術(shù)方案是：

設(shè)計一種大田節(jié)水灌溉控制器，包括STM32最小系統(tǒng)電路、ZigBee接口電路、485接口電路、模擬量輸入電路、開關(guān)量輸入電路、撥碼開關(guān)輸入電路、電源供電電路、繼電器輸出電路、指示燈顯示電路、節(jié)能模塊接口電路；其中，ZigBee接口電路、485接口電路、模擬量輸入電路、開關(guān)量輸入電路和撥碼開關(guān)輸入電路分別與STM32最小系統(tǒng)電路的輸入端相連，指示燈顯示電路和繼電器輸出電路分別與STM32最小系統(tǒng)電路的輸出端相連；指示燈顯示電路還與ZigBee接口電路的輸出端相連；電源供電電路與其它電路的輸入端分別相連；節(jié)能模塊接口電路與繼電器輸出電路的輸出端相連；ZigBee接口電路通過無線信號接收外部信息和發(fā)送數(shù)據(jù)信息，485接口電路通過有線信號接收外部信息和發(fā)送數(shù)據(jù)信息。

優(yōu)選的，STM32最小系統(tǒng)電路包括外部晶振電路和復(fù)位電路，STM32最小系統(tǒng)電路通過模擬量輸入電路獲得模擬量輸入，通過ZigBee接口電路或485接口電路獲得用戶指令，通過繼電器輸出電路和節(jié)能模塊接口電路來控制外部設(shè)備狀態(tài)；

優(yōu)選的，485接口電路包括6N137光電耦合芯片和75LBC184驅(qū)動芯片，通過有線信號傳遞數(shù)據(jù)；

優(yōu)選的，模擬信號輸入電路輸入端與水分傳感器相連，采集土壤水分含量信息，

進(jìn)一步優(yōu)選的，模擬信號輸入電路含有三個模擬信號輸入端口，同時接收三路模擬量輸入；

優(yōu)選的，開關(guān)量輸入電路包括高速光耦隔離芯片TLP281-1，光耦的輸入端1腳連接到電源供電電路的輸入端，IN1輸入外部開關(guān)信號，輸出端PA4連接STM32最小系統(tǒng)電路的輸入端；

優(yōu)選的，繼電器輸出電路輸入端PA12、PA11連接STM32最小系統(tǒng)電路的輸出端，經(jīng)過二極管（D3/D2）、電阻（R21/R19）后連接到NPN型三極管（QN2/QN1）的基極，通過三極管電流放大電路控制流過繼電器（JDQ2A/JDQ1A）線圈，進(jìn)而控制繼電器常開觸點的通斷，繼電器輸出電路的輸出端連接節(jié)能模塊接口電路的輸入端；

優(yōu)選的，節(jié)能模塊接口電路的輸出端連接到電磁閥上，通過繼電器輸出電路的輸出信號控制電磁閥的工作；

優(yōu)選的，電源供電線路包括開關(guān)電源芯片LM2576和線性電源芯片LM1117，為控制器其他的電路提供電源。

本實用新型的有益技術(shù)效果在于：

（1）功能強大，實時采集土壤數(shù)據(jù)反饋給控制器，控制器控制外部設(shè)備決定灌溉方式，還可實現(xiàn)遠(yuǎn)程通信；