CN101042579A - 智能灌溉控制*** - Google Patents

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CN101042579A CNA2007100682123A CN200710068212A CN101042579A CN 101042579 A CN101042579 A CN 101042579A CN A2007100682123 A CNA2007100682123 A CN A2007100682123A CN 200710068212 A CN200710068212 A CN 200710068212A CN 101042579 A CN101042579 A CN 101042579A
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王金铭
唐颖
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Abstract

本发明公开了一种智能灌溉控制***。键盘扫描电路的扫描输出端和扫描输入端与微处理器模块的I/O口相接，微处理器模块的I/O口与液晶显示电路的控制端和数据端相连；水阀驱动接口电路输入端与微处理器模块的I/O口相连，水阀驱动接口点路输出端与控制水阀开关相连；电源转换处理电路作为整个灌溉控制装置的电源与各个模块的电源端口相连。本发明灌溉装置定时结构简单，实时性好，时间误差小，功耗低。该灌溉控制装置平时的待机电流达到10～15μA，以300mA·h容量的9V干电池来计，使用时间可超过一年。可广泛适用于采用固定或半固定管道式喷灌或滴灌装置的自动控制。

Description

智能灌溉控制***
技术领域
本发明涉及一种智能灌溉控制***。
背景技术
我国作为贫水国家之一，人口众多，人均水资源极其缺乏。又正值我国经济的快速发展时期，对水资源的需求量与日俱增，水资源的缺乏已成为危及我国可持续发展一个非常重要的因素。在水资源匮乏的情形下，我国的水资源浪费现象也非常严重，水资源的利用率非常地下。在目前的情形下，如何降低水资源的损耗，提高水资源的利用率，如何推广经济实用的节水设备是目前的当务之急。在目前我国的国情下，推广具有成本低、适应控制性强，能广泛适用于旱地作物、蔬菜、城市园林和花卉草地等应用领域的节水灌溉设备是一种可行的方案。但在目前，我国虽经多年发展，我国的节水设备在产品种类、材质、行等方面与发达国家仍有相当大的差距，还不能完全适应当前形势的要求，急需从数量上和质量上提高我国节水灌溉设备的应用范围和节水效率。
发明内容
本发明是针对上述问题提供的一种智能灌溉控制***，该装置可根据实际作物的生长需要及当地降雨量自动灵活的设置灌溉时间及灌溉水量，实现自动定时开停灌溉机，以达到较好的灌溉效果和较高的水资源利用率。
本发明采用的技术方案是：包括电源转换处理电路、键盘扫描电路、液晶显示电路、水阀控制驱动电路和微处理器模块。键盘扫描电路的扫描输出端和扫描输入端与微处理器模块的I/O口相接，微处理器模块的I/O口与液晶显示电路的控制端和数据端相连；水阀驱动接口电路输入端与微处理器模块的I/O口相连，水阀驱动接口点路输出端与控制水阀开关相连；电源转换处理电路作为整个灌溉控制装置的电源与各个模块的电源端口相连。
本发明具有的有益效果是：灌溉装置定时结构简单，实时性好，时间误差小，功耗低。该灌溉控制装置平时的待机电流达到10～15μA，以300mA·h容量的9V干电池来计，使用时间可超过一年。可广泛适用于采用固定或半固定管道式喷灌或滴灌装置的自动控制。
附图说明
附图是本发明智能灌溉控制***的原理图。
图中：1、电源转换处理电路，2、键盘扫描电路，3、液晶显示电路，4、水阀控制驱动电路，5、微处理器模块。
具体实施方式
下面结合附图实施例对本发明作进一步描述：
如附图所示，本发明包括电源转换处理电路1、键盘扫描电路2、液晶显示电路3、水阀控制驱动电路4和微处理器模块5。键盘扫描电路2的扫描输出端和扫描输入端与微处理器模块5的I/O口相接，微处理器模块5的I/O口与液晶显示电路3的控制端和数据端相连；水阀驱动接口电路4输入端与微处理器模块5的I/O口相连，水阀驱动接口点路输出端与控制水阀开关相连；电源转换处理电路1作为整个灌溉控制装置的电源与各个模块的电源端口相连。
所述的电源转换处理电路模块1包括由电源转换处理芯片、两个储能电容并联构成。利用该电路在实现对灌溉控制装置提供工作电压的同时，也具备了掉电保护功能。其电源转换电路模块1具备低功耗设计，其待机电流可达到μA级。
所述的水阀控制驱动电路4包括由四个三极管Q1、Q2、Q3、Q4构成H桥连接，来驱动水阀的开与关。
所述的液晶显示电路3是利用了微处理器模块5自带的LCD驱动电路来完成对液晶显示的驱动。
所述的微处理器模块5设有实时时钟/日历电路6，它的数据段和控制信号输入端与微处理器模块5的I/O口相连。
本发明的智能灌溉控制***包括电源转换处理电路1包括9V电池接口J2，与J2并接的是掉电保护储能电容C11和C13，起到在防止在更换电池时控制器掉电重起。二极管1N4148接直流稳压芯片U3(型号为：HT75330)的输入端，同时直流稳压芯片的输入端并联两个滤波电容C6和C7，直流稳压块输出端再并联一个滤波电容C8，输出电压为3.0V。
键盘扫描模块2的六个按键(分别是：S1、S2、……、S6)分别接微处理器芯片(型号为：EMP78P468)的38、39、……43脚。用户可通过这六个按键对定时灌溉装置进行定时设定。
液晶显示电路3的18个输入信号分别与微处理器芯片的液晶输出信号脚相连，其中LCD液晶为18段显示，通过4个COM脚(分别连微处理器芯片的18～21脚)和14个SEG脚(分别连微处理器芯片的2、3、50、53～63脚)的控制，来配合用户进行设置定时灌溉装置和实时时间及日历的显示。
水阀控制驱动电路4由四个三极管(分别是V1、V3型号为：9012和V2、V4型号为：9013)、排阻RP1、限流电阻R5和R51和连接电机接口J1组成。当微处理器芯片34脚(MOT1)输出高电平时，三极管V4导通，通过排阻(3脚与6脚)与V4集电极相连的三极管V1也导通，此时电机接口2脚为高电平，1脚为低电平，驱动电机正转。与此相类似的，当微处理器芯片37脚(MOT2)输出高电平时，三极管V2和V3导通，电击接口1脚为高电平，2脚为低电平，驱动电机反转。正是通过电机的正/反转，从而实现对水阀开/关的控制。当要使水阀驱动电路停止工作时，可使微处理器芯片的44脚(MotoT)输出高电平即可。
微处理器模块5是整个智能灌溉控制***的核心器件，微处理器芯片具有高性价比，低功耗，控制简单等优势，利用它进行定时灌溉装置的开发，可以大大降低产品成本。此外，该处理器还具备实时时钟和休眠模式，本发明利用该处理器芯片实现了功耗低、控制简单、成本低等特性。
9V电源与电阻R9和R10相串联，起到低电压检测的功能。
本发明采用了嵌入式微处理器，可智能控制灌溉装置的运行以达到最佳的灌溉效果(该灌溉控制装置可分别与滴灌或喷灌装置相连，起到智能滴灌或喷管的作用)。本装置内部的微处理器嵌入了实时时钟/日历功能，用户可根据作物在不同生长期内每天不同时刻对水的需求量的特定要求，通过键盘输入模块，设置灌溉装置在每天多个不同时刻的开与停，以实现自动定时开停灌溉机。
本灌溉装置的定时方式灵活，用户可以一周为单位，任选其中的若干天(1天至7天)进行灌溉；并且在选定的任何一天内，用户可分别设定最多五个时间段来进行灌溉，每次的灌溉时间用户亦可以根据实际作物的需要来进行设定。
此外，用户亦可采用如下的定时方式：用户可选定以循环周期的方式来设定灌溉周期，如以每隔3小时、6小时、9小时、12小时、1天、……、30天等来进行灌溉。
以上的定时方式，用户可自行选择任一种作为灌溉的定时方式。
上述具体实施方式用来解释说明本发明，而不是对本发明进行限制，在本发明的精神和权利要求的保护范围内，对本发明作出的任何修改和改变，都落入本发明的保护范围。

Claims (5)

1、一种智能灌溉控制***，其特征在于：包括电源转换处理电路(1)、键盘扫描电路(2)、液晶显示电路(3)、水阀控制驱动电路(4)和微处理器模块(5)；键盘扫描电路(2)的扫描输出端和扫描输入端与微处理器模块(5)的I/O口相接，微处理器模块(5)的I/O口与液晶显示电路(3)的控制端和数据端相连；水阀驱动接口电路(4)输入端与微处理器模块(5)的I/O口相连，水阀驱动接口点路输出端与控制水阀开关相连；电源转换处理电路(1)作为整个灌溉控制装置的电源与各个模块的电源端口相连。
2、根据权利要求1所述的一种智能灌溉控制***，其特征在于：所述的电源转换处理电路模块(1)包括由电源转换处理芯片、两个储能电容并联构成。
3、根据权利要求1所述的一种智能灌溉控制***，其特征在于：所述的水阀控制驱动电路(4)包括由四个三极管(Q1、Q2、Q3、Q4)构成H桥连接。
4、根据权利要求1所述的一种智能灌溉控制***，其特征在于：所述的液晶显示电路(3)是利用了微处理器模块(5)自带的LCD驱动电路来完成对液晶显示的驱动。
5、根据权利要求1所述的一种智能灌溉控制***，其特征在于：所述的微处理器模块(5)设有实时时钟/日历电路(6)，它的数据段和控制信号输入端与微处理器模块(5)的I/O口相连。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101347090B (zh) * 2008-09-18 2011-09-14 贺新 自动化滴灌嵌入式田间控制器

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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication