本實(shí)用新型涉及的是一種水位控制系統(tǒng)，特別涉及一種基于電磁閥的稻田水位控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：
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當(dāng)土壤水分下降到80％以下時(shí)，因水分不足阻礙水稻對(duì)礦質(zhì)元素的吸收和運(yùn)轉(zhuǎn)，使葉綠素含量減少，氣孔關(guān)閉，妨礙葉片對(duì)二氧化碳的吸收，光合作用大大減弱，呼吸作用增強(qiáng)，可見保持土壤充足的水分，有利于水稻正常生理活動(dòng)，利于分蘗、長(zhǎng)穗、開花、結(jié)實(shí)，獲得高產(chǎn)。試驗(yàn)表明在水稻生育過程中，任何一個(gè)生育時(shí)期受旱都不利，但一般以返青、花粉母細(xì)胞減數(shù)分裂、開花與灌漿四個(gè)時(shí)期受旱對(duì)產(chǎn)量影響最大。返青期缺水，秧苗不易成活返青，即使成活對(duì)分蘗及以后各生育時(shí)期器官建成都有影響。幼穗發(fā)育期，葉面積大，光合作用強(qiáng)，代謝作用旺盛，蒸騰量也大，是水稻一生中需水最多的時(shí)期，初期受旱抑制枝梗、穎花原基分化，每穗粒數(shù)少，中期受旱使內(nèi)外穎，雌雄蕊發(fā)育不良。減數(shù)分裂期受旱穎花大量退化，粒數(shù)減少，結(jié)實(shí)率下降。抽穗開花期，水稻對(duì)水分的敏感程度僅次于孕穗期，缺水造成“卡脖子旱”，抽穗開花困難，包頸白穗多，結(jié)實(shí)率不高，嚴(yán)重影響產(chǎn)量。灌漿期受旱，影響對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收和有機(jī)物的形成，運(yùn)轉(zhuǎn)，從而使千粒重、結(jié)實(shí)率降低，青米、死米、腹白大的米粒增多，影響產(chǎn)量和品質(zhì)。

水稻需水量是稻田水分平衡的重要組成部分，是水循環(huán)研究的重要環(huán)節(jié)。伴隨著水資源危機(jī)的不斷加劇，研究節(jié)水灌溉技術(shù)與控制排水技術(shù)綜合作用下的水稻需水量的變化規(guī)律成為研究的熱點(diǎn)。稻田灌排耦合是指在水稻全生育期內(nèi)，將稻田灌溉與排水在時(shí)間和數(shù)量上合理配合，主動(dòng)地進(jìn)行土壤水分和稻田地下水埋深的聯(lián)合調(diào)控，發(fā)揮灌溉排水之間影響的互饋?zhàn)饔?，充分利用降雨和地下水，有效減少田間排水量和灌溉水量(灌水次數(shù))。因此就有必要提供一種稻田水位控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)水資源的高效利用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
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針對(duì)稻田水位控制問題，本實(shí)用新型提供一種基于電磁閥的稻田水位控制系統(tǒng)，主要包括超聲波距離測(cè)量模塊、控制模塊、注水模塊，超聲波距離測(cè)量模塊與控制模塊電信號(hào)連接，注水模塊與控制模塊電信號(hào)連接。

一種基于電磁閥的稻田水位控制系統(tǒng)，主要包括超聲波距離測(cè)量模塊、控制模塊、注水模塊，超聲波距離測(cè)量模塊與控制模塊電信號(hào)連接，注水模塊與控制模塊電信號(hào)連接，其特征在于，基于電磁閥的稻田水位控制系統(tǒng)的電路由處理器U1，超聲波測(cè)距器U2、U3，電阻R1、R2、R3、R4、R5，電容C1、C2、C3、C4、C5，晶振Y1，開關(guān)KEY1，驅(qū)動(dòng)器P1、P2，光耦雙向可控硅K1、K2，雙向可控硅Q1、Q2，電磁閥W1、W2，處理器U1的型號(hào)為ATMEGA16，超聲波測(cè)距器U2、U3的型號(hào)為KS109，電磁閥W1、W2的型號(hào)為常閉型直動(dòng)式二位二通2W500-50，

電容C1與開關(guān)KEY1并聯(lián)后，一端連接電源負(fù)極，另一端連接電阻R1，電阻R1的另一端連接處理器U1的第9引腳，

電容C2、C3一端連接電源負(fù)極，另一端連接晶振Y1的兩端，

處理器U1的第12、13引腳分別連接電容C3、C2，

處理器U1的第10、30、32引腳連接電源正極，第11、31引腳連接電源負(fù)極，

處理器U1的第36引腳連接驅(qū)動(dòng)器P1的正極，驅(qū)動(dòng)器P1的負(fù)極連接光耦雙向可控硅K1的輸入端，

光耦雙向可控硅K1的輸出端分別連接電阻R2和雙向可控硅Q1，

電阻R3與電容C4串聯(lián)，一端連接電磁閥W1后接入220V市電，

處理器U1的第35引腳連接驅(qū)動(dòng)器P2的正極，驅(qū)動(dòng)器P2的負(fù)極連接光耦雙向可控硅K2的輸入端，

光耦雙向可控硅K2的輸出端分別連接電阻R4和雙向可控硅Q2，

電阻R5與電容C5串聯(lián)，一端連接電磁閥W2后接入220V市電，

處理器U1的第40、39引腳與超聲波測(cè)距器U2連接，進(jìn)行串口通信，

處理器U1的第38、37引腳與超聲波測(cè)距器U3連接，進(jìn)行串口通信。

通過安裝在水面上方的超聲波距離測(cè)量模塊向稻田水面方向發(fā)射超聲波，并接收由水面反射的超聲波信號(hào)，控制模塊計(jì)算入射和反射兩個(gè)超聲波的發(fā)射與接收時(shí)間差，并換算成距離；當(dāng)?shù)咎锼惠^低與標(biāo)準(zhǔn)水位時(shí)，控制模塊控制注水模塊向稻田內(nèi)注水直至達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)水位，實(shí)現(xiàn)稻田水位控制。

本實(shí)用新型的有益效果：1.能夠保持稻田水位；2.自動(dòng)入水，節(jié)省人力資源。

附圖說明：

為了易于說明，本實(shí)用新型由下述的具體實(shí)施及附圖作以詳細(xì)描述。

圖1本實(shí)用新型系統(tǒng)簡(jiǎn)圖

圖2本實(shí)用新型電路圖

圖中：1-超聲波距離測(cè)量模塊 2-控制模塊 3-注水模塊

具體實(shí)施方式：

為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明了，下面通過附圖中示出的具體實(shí)施例來描述本實(shí)用新型。但是應(yīng)該理解，這些描述只是示例性的，而并非要限制本實(shí)用新型的范圍。此外，在以下說明中，省略了對(duì)公知結(jié)構(gòu)和技術(shù)的描述，以避免不必要地混淆本實(shí)用新型的概念。

一種基于電磁閥的稻田水位控制系統(tǒng)，主要包括超聲波距離測(cè)量模塊1、控制模塊2、注水模塊3，超聲波距離測(cè)量模塊1與控制模塊2電信號(hào)連接，注水模塊3與控制模塊2電信號(hào)連接，其特征在于，基于電磁閥的稻田水位控制系統(tǒng)的電路由處理器U1，超聲波測(cè)距器U2、U3，電阻R1、R2、R3、R4、R5，電容C1、C2、C3、C4、C5，晶振Y1，開關(guān)KEY1，驅(qū)動(dòng)器P1、P2，光耦雙向可控硅K1、K2，雙向可控硅Q1、Q2，電磁閥W1、W2，處理器U1的型號(hào)為ATMEGA16，超聲波測(cè)距器U2、U3的型號(hào)為KS109，電磁閥W1、W2的型號(hào)為常閉型直動(dòng)式二位二通2W500-50，電容C1與開關(guān)KEY1并聯(lián)后，一端連接電源負(fù)極，另一端連接電阻R1，電阻R1的另一端連接處理器U1的第9引腳，電容C2、C3一端連接電源負(fù)極，另一端連接晶振Y1的兩端，處理器U1的第12、13引腳分別連接電容C3、C2，處理器U1的第10、30、32引腳連接電源正極，第11、31引腳連接電源負(fù)極，處理器U1的第36引腳連接驅(qū)動(dòng)器P1的正極，驅(qū)動(dòng)器P1的負(fù)極連接光耦雙向可控硅K1的輸入端，光耦雙向可控硅K1的輸出端分別連接電阻R2和雙向可控硅Q1，電阻R3與電容C4串聯(lián)，一端連接電磁閥W1后接入220V市電，處理器U1的第35引腳連接驅(qū)動(dòng)器P2的正極，驅(qū)動(dòng)器P2的負(fù)極連接光耦雙向可控硅K2的輸入端，光耦雙向可控硅K2的輸出端分別連接電阻R4和雙向可控硅Q2，電阻R5與電容C5串聯(lián)，一端連接電磁閥W2后接入220V市電，處理器U1的第40、39引腳與超聲波測(cè)距器U2連接，進(jìn)行串口通信，處理器U1的第38、37引腳與超聲波測(cè)距器U3連接，進(jìn)行串口通信。

本實(shí)用新型工作過程是：將超聲波測(cè)距器U2、U3分別固定安裝在兩塊稻田A、B水面上方，保證超聲波測(cè)距器能夠向水面發(fā)射和接收超聲波測(cè)量與水面的距離；將電磁閥W1、W2分別安裝在稻田A、B的注水管上，保證電磁閥開啟時(shí)水管開通并向稻田注水，使得稻田水面上升，電磁閥關(guān)閉后注水停止。設(shè)定稻田達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)水位時(shí)，稻田液面與超聲波測(cè)距器的距離為1m。系統(tǒng)上電復(fù)位后，處理器U1的第36、35引腳輸出低電平，驅(qū)動(dòng)器P1、P2輸出高電平，光耦雙向可控硅K1、K2截止不工作，電磁閥W1、W2關(guān)閉，不向稻田A、B注水。處理器U1通過第40、39引腳和第38、37引腳控制超聲波測(cè)距器U2、U3每分鐘向稻田A、B水面方向發(fā)射1次超聲波，并接收由水面反射的超聲波信號(hào)，控制模塊計(jì)算入射和反射兩個(gè)超聲波的發(fā)射與接收時(shí)間差，并換算成距離。如果稻田A水面與超聲波測(cè)距器U1的距離為1.2m，處理器U1判斷稻田A水位低于標(biāo)準(zhǔn)值1m，處理器U1的第36引腳輸出高平，驅(qū)動(dòng)器P1輸出低電平，光耦雙向可控硅K1導(dǎo)通工作，電磁閥W1開啟，向稻田A注水；當(dāng)?shù)咎顰水面與超聲波測(cè)距器U1的距離達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)值1m時(shí)，處理器U1的第36引腳輸出低平，驅(qū)動(dòng)器P1輸出高電平，光耦雙向可控硅K1截止不工作，電磁閥W1關(guān)閉，不向稻田A注水，實(shí)現(xiàn)稻田水位自動(dòng)控制。

以上顯示和描述了本實(shí)用新型的基本原理和主要特征和本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本實(shí)用新型不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本實(shí)用新型的原理，在不脫離本實(shí)用新型精神和范圍的前提下，本實(shí)用新型還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本實(shí)用新型范圍內(nèi)。本實(shí)用新型要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。