專利名稱：智能灌溉控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種智能灌溉控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
我國作為貧水國家之一，人口眾多，人均水資源極其缺乏。又正值我國經(jīng)濟的快速發(fā)展時期，對水資源的需求量與日俱增，水資源的缺乏已成為危及我國可持續(xù)發(fā)展一個非常重要的因素。在水資源匱乏的情形下，我國的水資源浪費現(xiàn)象也非常嚴(yán)重，水資源的利用率非常地下。在目前的情形下，如何降低水資源的損耗，提高水資源的利用率，如何推廣經(jīng)濟實用的節(jié)水設(shè)備是目前的當(dāng)務(wù)之急。在目前我國的國情下，推廣具有成本低、適應(yīng)控制性強，能廣泛適用于旱地作物、蔬菜、城市園林和花卉草地等應(yīng)用領(lǐng)域的節(jié)水灌溉設(shè)備是一種可行的方案。但在目前，我國雖經(jīng)多年發(fā)展，我國的節(jié)水設(shè)備在產(chǎn)品種類、材質(zhì)、行等方面與發(fā)達國家仍有相當(dāng)大的差距，還不能完全適應(yīng)當(dāng)前形勢的要求，急需從數(shù)量上和質(zhì)量上提高我國節(jié)水灌溉設(shè)備的應(yīng)用范圍和節(jié)水效率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是針對上述問題提供的一種智能灌溉控制系統(tǒng)，該裝置可根據(jù)實際作物的生長需要及當(dāng)?shù)亟涤炅孔詣屿`活的設(shè)置灌溉時間及灌溉水量，實現(xiàn)自動定時開停灌溉機，以達到較好的灌溉效果和較高的水資源利用率。
本發(fā)明采用的技術(shù)方案是包括電源轉(zhuǎn)換處理電路、鍵盤掃描電路、液晶顯示電路、水閥控制驅(qū)動電路和微處理器模塊。鍵盤掃描電路的掃描輸出端和掃描輸入端與微處理器模塊的I/O口相接，微處理器模塊的I/O口與液晶顯示電路的控制端和數(shù)據(jù)端相連；水閥驅(qū)動接口電路輸入端與微處理器模塊的I/O口相連，水閥驅(qū)動接口點路輸出端與控制水閥開關(guān)相連；電源轉(zhuǎn)換處理電路作為整個灌溉控制裝置的電源與各個模塊的電源端口相連。
本發(fā)明具有的有益效果是灌溉裝置定時結(jié)構(gòu)簡單，實時性好，時間誤差小，功耗低。該灌溉控制裝置平時的待機電流達到10～15μA，以300mA·h容量的9V干電池來計，使用時間可超過一年?？蓮V泛適用于采用固定或半固定管道式噴灌或滴灌裝置的自動控制。


附圖是本發(fā)明智能灌溉控制系統(tǒng)的原理圖。
圖中1、電源轉(zhuǎn)換處理電路，2、鍵盤掃描電路，3、液晶顯示電路，4、水閥控制驅(qū)動電路，5、微處理器模塊。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖實施例對本發(fā)明作進一步描述如附圖所示，本發(fā)明包括電源轉(zhuǎn)換處理電路1、鍵盤掃描電路2、液晶顯示電路3、水閥控制驅(qū)動電路4和微處理器模塊5。鍵盤掃描電路2的掃描輸出端和掃描輸入端與微處理器模塊5的I/O口相接，微處理器模塊5的I/O口與液晶顯示電路3的控制端和數(shù)據(jù)端相連；水閥驅(qū)動接口電路4輸入端與微處理器模塊5的I/O口相連，水閥驅(qū)動接口點路輸出端與控制水閥開關(guān)相連；電源轉(zhuǎn)換處理電路1作為整個灌溉控制裝置的電源與各個模塊的電源端口相連。
所述的電源轉(zhuǎn)換處理電路模塊1包括由電源轉(zhuǎn)換處理芯片、兩個儲能電容并聯(lián)構(gòu)成。利用該電路在實現(xiàn)對灌溉控制裝置提供工作電壓的同時，也具備了掉電保護功能。其電源轉(zhuǎn)換電路模塊1具備低功耗設(shè)計，其待機電流可達到μA級。
所述的水閥控制驅(qū)動電路4包括由四個三極管Q1、Q2、Q3、Q4構(gòu)成H橋連接，來驅(qū)動水閥的開與關(guān)。
所述的液晶顯示電路3是利用了微處理器模塊5自帶的LCD驅(qū)動電路來完成對液晶顯示的驅(qū)動。
所述的微處理器模塊5設(shè)有實時時鐘/日歷電路6，它的數(shù)據(jù)段和控制信號輸入端與微處理器模塊5的I/O口相連。
本發(fā)明的智能灌溉控制系統(tǒng)包括電源轉(zhuǎn)換處理電路1包括9V電池接口J2，與J2并接的是掉電保護儲能電容C11和C13，起到在防止在更換電池時控制器掉電重起。二極管1N4148接直流穩(wěn)壓芯片U3(型號為HT75330)的輸入端，同時直流穩(wěn)壓芯片的輸入端并聯(lián)兩個濾波電容C6和C7，直流穩(wěn)壓塊輸出端再并聯(lián)一個濾波電容C8，輸出電壓為3.0V。
鍵盤掃描模塊2的六個按鍵(分別是S1、S2、……、S6)分別接微處理器芯片(型號為EMP78P468)的38、39、……43腳。用戶可通過這六個按鍵對定時灌溉裝置進行定時設(shè)定。
液晶顯示電路3的18個輸入信號分別與微處理器芯片的液晶輸出信號腳相連，其中LCD液晶為18段顯示，通過4個COM腳(分別連微處理器芯片的18～21腳)和14個SEG腳(分別連微處理器芯片的2、3、50、53～63腳)的控制，來配合用戶進行設(shè)置定時灌溉裝置和實時時間及日歷的顯示。
水閥控制驅(qū)動電路4由四個三極管(分別是V1、V3型號為9012和V2、V4型號為9013)、排阻RP1、限流電阻R5和R51和連接電機接口J1組成。當(dāng)微處理器芯片34腳(MOT1)輸出高電平時，三極管V4導(dǎo)通，通過排阻(3腳與6腳)與V4集電極相連的三極管V1也導(dǎo)通，此時電機接口2腳為高電平，1腳為低電平，驅(qū)動電機正轉(zhuǎn)。與此相類似的，當(dāng)微處理器芯片37腳(MOT2)輸出高電平時，三極管V2和V3導(dǎo)通，電擊接口1腳為高電平，2腳為低電平，驅(qū)動電機反轉(zhuǎn)。正是通過電機的正/反轉(zhuǎn)，從而實現(xiàn)對水閥開/關(guān)的控制。當(dāng)要使水閥驅(qū)動電路停止工作時，可使微處理器芯片的44腳(MotoT)輸出高電平即可。
微處理器模塊5是整個智能灌溉控制系統(tǒng)的核心器件，微處理器芯片具有高性價比，低功耗，控制簡單等優(yōu)勢，利用它進行定時灌溉裝置的開發(fā)，可以大大降低產(chǎn)品成本。此外，該處理器還具備實時時鐘和休眠模式，本發(fā)明利用該處理器芯片實現(xiàn)了功耗低、控制簡單、成本低等特性。
9V電源與電阻R9和R10相串聯(lián)，起到低電壓檢測的功能。
本發(fā)明采用了嵌入式微處理器，可智能控制灌溉裝置的運行以達到最佳的灌溉效果(該灌溉控制裝置可分別與滴灌或噴灌裝置相連，起到智能滴灌或噴管的作用)。本裝置內(nèi)部的微處理器嵌入了實時時鐘/日歷功能，用戶可根據(jù)作物在不同生長期內(nèi)每天不同時刻對水的需求量的特定要求，通過鍵盤輸入模塊，設(shè)置灌溉裝置在每天多個不同時刻的開與停，以實現(xiàn)自動定時開停灌溉機。
本灌溉裝置的定時方式靈活，用戶可以一周為單位，任選其中的若干天(1天至7天)進行灌溉；并且在選定的任何一天內(nèi)，用戶可分別設(shè)定最多五個時間段來進行灌溉，每次的灌溉時間用戶亦可以根據(jù)實際作物的需要來進行設(shè)定。
此外，用戶亦可采用如下的定時方式用戶可選定以循環(huán)周期的方式來設(shè)定灌溉周期，如以每隔3小時、6小時、9小時、12小時、1天、……、30天等來進行灌溉。
以上的定時方式，用戶可自行選擇任一種作為灌溉的定時方式。
上述具體實施方式
用來解釋說明本發(fā)明，而不是對本發(fā)明進行限制，在本發(fā)明的精神和權(quán)利要求的保護范圍內(nèi)，對本發(fā)明作出的任何修改和改變，都落入本發(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種智能灌溉控制系統(tǒng)，其特征在于包括電源轉(zhuǎn)換處理電路(1)、鍵盤掃描電路(2)、液晶顯示電路(3)、水閥控制驅(qū)動電路(4)和微處理器模塊(5)；鍵盤掃描電路(2)的掃描輸出端和掃描輸入端與微處理器模塊(5)的I/O口相接，微處理器模塊(5)的I/O口與液晶顯示電路(3)的控制端和數(shù)據(jù)端相連；水閥驅(qū)動接口電路(4)輸入端與微處理器模塊(5)的I/O口相連，水閥驅(qū)動接口點路輸出端與控制水閥開關(guān)相連；電源轉(zhuǎn)換處理電路(1)作為整個灌溉控制裝置的電源與各個模塊的電源端口相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能灌溉控制系統(tǒng)，其特征在于所述的電源轉(zhuǎn)換處理電路模塊(1)包括由電源轉(zhuǎn)換處理芯片、兩個儲能電容并聯(lián)構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能灌溉控制系統(tǒng)，其特征在于所述的水閥控制驅(qū)動電路(4)包括由四個三極管(Q1、Q2、Q3、Q4)構(gòu)成H橋連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能灌溉控制系統(tǒng)，其特征在于所述的液晶顯示電路(3)是利用了微處理器模塊(5)自帶的LCD驅(qū)動電路來完成對液晶顯示的驅(qū)動。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能灌溉控制系統(tǒng)，其特征在于所述的微處理器模塊(5)設(shè)有實時時鐘/日歷電路(6)，它的數(shù)據(jù)段和控制信號輸入端與微處理器模塊(5)的I/O口相連。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種智能灌溉控制系統(tǒng)。鍵盤掃描電路的掃描輸出端和掃描輸入端與微處理器模塊的I/O口相接，微處理器模塊的I/O口與液晶顯示電路的控制端和數(shù)據(jù)端相連；水閥驅(qū)動接口電路輸入端與微處理器模塊的I/O口相連，水閥驅(qū)動接口點路輸出端與控制水閥開關(guān)相連；電源轉(zhuǎn)換處理電路作為整個灌溉控制裝置的電源與各個模塊的電源端口相連。本發(fā)明灌溉裝置定時結(jié)構(gòu)簡單，實時性好，時間誤差小，功耗低。該灌溉控制裝置平時的待機電流達到10～15μA，以300mA·h容量的9V干電池來計，使用時間可超過一年。可廣泛適用于采用固定或半固定管道式噴灌或滴灌裝置的自動控制。
文檔編號A01G9/24GK101042579SQ20071006821
公開日2007年9月26日 申請日期2007年4月24日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月24日
發(fā)明者王金銘, 唐穎 申請人:浙江樹人大學(xué)