一種稻田水量自動(dòng)檢測(cè)灌溉記錄系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及水稻培育技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種稻田水量自動(dòng)檢測(cè)灌溉記錄系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]水稻生長(zhǎng)過程中需要大量的水分，水量不足將會(huì)影響到水稻的正常生長(zhǎng)以及最終的產(chǎn)量，不同時(shí)期對(duì)水稻的用水量要求不同，在進(jìn)行灌溉之前可以先使用無線土壤酌情監(jiān)測(cè)儀來進(jìn)行監(jiān)測(cè)，不同時(shí)期缺水都會(huì)影響水稻的產(chǎn)量，所以在水稻種植過程中要注意及時(shí)的為缺水的稻田進(jìn)行補(bǔ)充水分，在進(jìn)行灌溉的時(shí)候也不要加過量的水分而導(dǎo)致水資源的浪費(fèi)，在進(jìn)行灌溉之前使用土壤水分溫度測(cè)定儀來進(jìn)行了解土壤水分的變化在進(jìn)行正確的灌溉。
[0003]灌溉是人工補(bǔ)給天然降水不足以保證水稻需水的措施所以灌溉用水量不是全部的水稻耗水量，而是減去有效利用雨量的那一部分。稻田耗水量是指在地面灌溉條件下，給水稻供水就不止這一部分水量，除蒸騰水量外，還有供給土壤滲透和耕作等生態(tài)需水所需要的水量。水稻的田間耗水量、需水量、需水規(guī)律是進(jìn)行合理灌溉的重要依據(jù)。在水源充足條件下，應(yīng)根據(jù)田間耗水量和水稻需水規(guī)律進(jìn)行適時(shí)適量的灌溉。在水源不足的條件下，則首先應(yīng)滿足水稻需水臨界期和高峰期的用水，以保證水稻的正常生長(zhǎng)和獲得比較好的產(chǎn)量。
[0004]不同時(shí)期缺水都會(huì)影響水稻的產(chǎn)量，所以在水稻種植過程中要注意及時(shí)的為缺水的稻田進(jìn)行補(bǔ)充水分，在進(jìn)行灌溉的時(shí)候也不要加過量的水分而導(dǎo)致水資源的浪費(fèi)，在進(jìn)行灌溉之前使用土壤水分溫度測(cè)定儀來進(jìn)行了解土壤水分的變化在進(jìn)行正確的灌溉。
[0005]因此怎么去合理灌溉是當(dāng)下水稻業(yè)研究的重要方向。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題，是針對(duì)上述存在的技術(shù)不足，提供了一種稻田水量自動(dòng)檢測(cè)灌溉記錄系統(tǒng)，采用溫濕度、水位傳感器技術(shù)方法，解決了需要試驗(yàn)隨時(shí)測(cè)量稻田含水量、溫度等浪費(fèi)人力、物力、時(shí)間的技術(shù)問題，達(dá)到了傳感器自動(dòng)24小時(shí)檢測(cè)、感應(yīng)準(zhǔn)確的技術(shù)效果；采用單片機(jī)自動(dòng)控制技術(shù)方法，解決了的技術(shù)問題，達(dá)到了稻田自動(dòng)檢測(cè)、自動(dòng)無線傳輸、自動(dòng)抽、給水的技術(shù)效果；采用GPRS無線傳輸技術(shù)，解決了使用控制裝置時(shí)排線復(fù)雜或成本昂貴的技術(shù)問題，達(dá)到了無線傳輸線路簡(jiǎn)單、信號(hào)穩(wěn)定的技術(shù)效果；采用了水位傳感的技術(shù)方法，達(dá)到了檢測(cè)稻田水位深度簡(jiǎn)易直接的技術(shù)效果。
[0007]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:包括稻田管理中心服務(wù)器、采集控制裝置和稻田，稻田管理中心服務(wù)器一側(cè)連接有無線接收器，稻田管理中心服務(wù)器另一側(cè)連接有信號(hào)發(fā)射塔；信號(hào)發(fā)射塔通過無線連接有農(nóng)戶接收機(jī)和農(nóng)戶手機(jī)；稻田中安裝有給水管和排水管，稻田一側(cè)安裝有采集控制裝置，稻田通過采集控制裝置GPRS連接無線接收器，采集控制器一側(cè)I/O連接控制給水管和排水管；
采集控制裝置包括單片機(jī)單元、傳感器單元和電池；傳感器單元包括水位傳感器、濕度傳感器、溫度傳感器和A/D轉(zhuǎn)換器；水位傳感器、溫度傳感器和濕度傳感器通過A/D轉(zhuǎn)換器連接在單片機(jī)單元501上；單片機(jī)單元一側(cè)串口連接有GPRS通信模塊，采集控制裝置通過GPRS通信模塊連接無線接收器；單片機(jī)單元另一側(cè)連接有電子閥和光耦開關(guān)，單片機(jī)單元通過電子閥控制供水管，光耦開關(guān)被控側(cè)連接抽水電機(jī)，單片機(jī)單元通過光耦開關(guān)控制抽水電機(jī)。
[0008]進(jìn)一步優(yōu)化本技術(shù)方案，所述的單片機(jī)單元為MSP430C1101單片機(jī)，GPRS通信模塊為EM310 GSM模塊，A/D轉(zhuǎn)換器為ADC00809轉(zhuǎn)換器，水位傳感器為CR-601C傳感器，溫度傳感器為DS18B20傳感器，濕度傳感器為DTS-1型土壤濕度傳感器；
進(jìn)一步優(yōu)化本技術(shù)方案，所述的水位傳感器的輸出端連接在A/D轉(zhuǎn)換器的ΙΝ0腳，濕度傳感器的輸出端連接在A/D轉(zhuǎn)換器的IN1腳，溫度傳感器的輸出端連接在A/D轉(zhuǎn)換器的IN2腳，A/D轉(zhuǎn)換器的數(shù)據(jù)輸出端連接在單片機(jī)單元的PA 口上；
進(jìn)一步優(yōu)化本技術(shù)方案，所述的GPRS通信模塊EM310的TXD管腳連接單片機(jī)單元的RXD0管腳，GPRS通信模塊EM310的RXD管腳連接單片機(jī)單元的TXD0管腳；
進(jìn)一步優(yōu)化本技術(shù)方案，所述的電子閥模塊包括電阻R1、電阻R2、NPN三極管Q1與接觸器K1，單片機(jī)單元的PA1管腳通過電阻R2連接在NPN三極管Q1的基極，電阻R1 —端連接3.3V電壓，電阻R1另一端連接PA1 口，NPN三極管Q1的集電極連接控制接觸器K1的線圈，NPN三極管Q1的發(fā)射極接地；
進(jìn)一步優(yōu)化本技術(shù)方案，所述的光耦電路包NPN三極管Q2、光耦M0C3021與雙向可控晶閘管TLC336A ；NPN三極管基極連接單片機(jī)單元的PA2 口，NPN三極管Q2發(fā)射極連接控制光耦M0C3021 ;NPN三極管Q2集電極連接+3.3V電壓，光耦M0C3021受控端連接雙向可控晶閘管TLC336A的控制端G極。
[0009]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):1、使用MSP430C1101單片機(jī)作為主控單元，集成了較大容量的存儲(chǔ)器和豐富強(qiáng)大的硬件接口電路，具有極高性能價(jià)格比；2、單片機(jī)單元通過NPN三極管間接控制接觸器的通合，起到強(qiáng)弱電隔離作用，使用三極管加大了上拉電壓，為線圈提供較大的能量；3、ADC0809具有高速、高精度、低溫漂、優(yōu)秀的長(zhǎng)期精度和可重復(fù)性、低功耗的特性；4、EM310芯片內(nèi)嵌TCP/IP協(xié)議；支持多鏈接，提供ACK應(yīng)答，提供大容量緩存；5、CR-601系列電容式液位變送器，適用于高溫高壓、強(qiáng)腐蝕、易結(jié)晶、易堵塞等惡劣條件下連續(xù)檢測(cè)可導(dǎo)電的液體，適合于本發(fā)明的應(yīng)用；6、單片機(jī)通過接觸器直接控制抽水電機(jī)，進(jìn)而對(duì)稻田富余水進(jìn)行抽水，控制方式直接簡(jiǎn)易。
【附圖說明】
[0010]圖1是本發(fā)明信息傳輸流程圖；
圖2是本發(fā)明采集控制器結(jié)構(gòu)圖；
圖3是單片機(jī)單元電路結(jié)構(gòu)圖；
圖4是ADC0809模數(shù)轉(zhuǎn)換電路結(jié)構(gòu)圖；
圖5是GPRS模塊電路結(jié)構(gòu)圖；
圖6是電子閥電路結(jié)構(gòu)圖；
圖7是光耦模塊電路結(jié)構(gòu)圖；
圖8是溫度傳感器電路結(jié)構(gòu)圖。
[0011]圖中，1、稻田管理中心服務(wù)器；2、稻田；3、無線接收器；4、信號(hào)發(fā)射塔；5、采集控制裝置；6、給水管；7、排水管；8、農(nóng)戶接收機(jī)；21、農(nóng)戶手機(jī)；501、單片機(jī)單元；502、GPRS通信模塊；503、電池；504、光耦開關(guān)；505、電子閥；506、抽水電機(jī)；51、傳感器單元；511、水位傳感器；512 ;濕度傳感器；513、溫度傳感器。
【具體實(shí)施方式】
[0012]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明了，下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】并參照附圖，對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)該理解，這些描述只是示例性的，而并非要限制本發(fā)明的范圍。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發(fā)明的概念。
[0013]【具體實(shí)施方式】一:包括稻田管理中心服務(wù)器1、采集控制裝置5和稻田2，稻田管理中心服務(wù)器1 一側(cè)連接有無線接收器3，稻田管理中心服務(wù)器1另一側(cè)連接有信號(hào)發(fā)射塔4 ;信號(hào)發(fā)射塔4通過GPRS無線連接有農(nóng)戶接收機(jī)8和農(nóng)戶手機(jī)9 ;稻田2中安裝有給水管6和排水管7，稻田2 —側(cè)安裝有采集控制裝置5，稻田2通過采集控制裝置5GPRS連接無線接收器3，采集控制器裝置3 —側(cè)I/O連接控制給水管6和排水管8 ;
采集控制裝置5包括單片機(jī)單元501、傳感器單元51和電池503 ;傳感器單元51包括水位傳感器511、濕度傳感器512、溫度傳感器513和A/D轉(zhuǎn)換器514 ;水位傳感器511、溫度傳感器512和濕度傳感器513通過A/D轉(zhuǎn)換器514連接在單片機(jī)單元501上；單片機(jī)單元501 一側(cè)串口連接有GPRS通信模塊502，采集控制裝置5通過GPRS通信模塊502連接無線接收器3 ;單片機(jī)單元501另一側(cè)連接有電子閥505和光耦開關(guān)504，單片機(jī)單元5通過電子閥505控制供水管6，光耦開關(guān)504被控側(cè)連接有抽水電機(jī)506，單片機(jī)單元5通過光耦開關(guān)504控制抽水電機(jī)506 ;所述的單片機(jī)單元501為MSP430C1101單片機(jī)，GPRS通信模塊502為EM310 GSM模塊，A/D轉(zhuǎn)換器514為ADC00809轉(zhuǎn)換器，水位傳感器511為CR-601C傳感器，溫度傳感器513為DS18B20傳感器，濕度傳感器512為DTS-1型土壤濕度傳感器。
[0014]進(jìn)一步優(yōu)化本技術(shù)方案，所述的水位傳感器511的輸出端連接在A/D轉(zhuǎn)換器514的ΙΝ0腳，濕度傳感器512的輸出端連接在A/D轉(zhuǎn)換器514的IN1腳，溫度傳感器513的輸出端連接在