CN103439946A - 一种基于rs485总线的大田滴灌自动控制*** - Google Patents

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王翊
杨恒
郑晓
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Abstract

本发明公开一种基于RS485总线的大田滴灌自动控制***，包括：上位机、RS232转RS485模块、无线485模块、数据采集***、液位传感器、压力传感器、流量传感器、温湿度传感器、变频器及电磁阀。所述上位机与RS232转RS485模块连接，所述RS232转RS485模块与无线485模块连接，所述无线485模块与数据采集***连接，所述数据采集***与变频器、电磁阀连接，所述液位传感器、压力传感器、流量传感器、温湿度传感器均与数据采集***连接。本发明省去了传统的有线控制***布线带来的麻烦、降低了功耗、提高了稳定性和抗干扰能力，大大降低了工程成本。

Description

一种基于RS485总线的大田滴灌自动控制***
技术领域
本发明涉及大田滴灌控制技术领域，尤其涉及一种基于RS485总线的大田滴灌自动控制***。
背景技术
随着现代农业的发展，人口与经济的不断增长，世界水资源的需求量不断增加，水资源紧缺已经成为世界人民共同关注的问题，为了减少农业生产中水资源的浪费，高效节水的滴灌自动控制技术便成了必然趋势。传统基于计算机的滴灌控制***存在着布线麻烦，成本较高、耗时较长等缺点，在实际生产中难以推广。
发明内容
本发明的目的在于通过一种基于RS485总线的大田滴灌自动控制***，来解决以上背景技术部分提到的问题。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种基于RS485总线的大田滴灌自动控制***，其包括：上位机、RS232转RS485模块、无线485模块、数据采集***、液位传感器、压力传感器、流量传感器、温湿度传感器、变频器及电磁阀；
所述上位机与RS232转RS485模块连接，用于向数据采集***发送灌溉数据采集指令，并根据数据采集***传送的液位数据、压力数据、流量数据及温湿度数据，对最小湿度值的田地进行排序，根据排序结果发送电磁阀开启指令，对该田地进行灌溉；
所述RS232转RS485模块与无线485模块连接，用于将RS232信号转换为RS485信号；
所述无线485模块与数据采集***连接，用于完成上位机与数据采集***之间的无线数据传输；
所述数据采集***与变频器、电磁阀连接，用于根据上位机发送的控制指令，控制变频器和电磁阀的工作状态；
所述液位传感器、压力传感器、流量传感器、温湿度传感器均与数据采集***连接，用于在数据采集***控制下，对液位数据、压力数据、流量数据及温湿度数据进行采集。
特别地，所述基于RS485总线的大田滴灌自动控制***还包括太阳能供电***，所述太阳能供电***与数据采集***连接，用于为数据采集***供电。
特别地，所述数据采集***包括STM32F103VET6微处理器以及与其连接的JTAG接口、RS232接口、RS485接口、以太网接口、按键接口、电源输入接口、继电器模块、ZIGBEE模块、后备电池模块。
本发明提供的基于RS485总线的大田滴灌自动控制***采用星型网络拓扑结构，基于对农田的分散性和成本的考虑，采用太阳能供电***对数据采集***供电，通过无线485模块实现上位机与数据采集***之间的无线数据传输，省去了传统的有线控制***布线带来的麻烦、降低了功耗、提高了稳定性和抗干扰能力，大大降低了工程成本。
附图说明
图1为本发明实施例提供的基于RS485总线的大田滴灌自动控制***原理结构图；
图2为本发明实施例提供的数据采集***硬件结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部内容。
请参照图1所示，图1为本发明实施例提供的基于RS485总线的大田滴灌自动控制***原理结构图。
本实施例中基于RS485总线的大田滴灌自动控制***包括：上位机101、RS232转RS485模块102、无线485模块103、数据采集***104、液位传感器105、压力传感器106、流量传感器107、温湿度传感器108、变频器109、电磁阀1010及太阳能供电***1011。其中，RS232和RS485均为串行物理接口标准。
所述上位机101与RS232转RS485模块102连接，用于向数据采集***104发送灌溉数据采集指令，并根据数据采集***104传送的液位数据、压力数据、流量数据及温湿度数据，对最小湿度值的田地进行排序，根据排序结果发送电磁阀1010开启指令，对该田地进行灌溉。其中，采集到的压力数据和流量数据用于调节变频器109，从而保证有一个稳定的水压环境，采集到的液位数据可以及时地反馈水位的情况，便于时刻保持蓄水池中的水位在一个合理的范围内。
于本实施例，上位机101运行软件基于组态软件开发，具有良好的人机交互和***可扩展性。
所述RS232转RS485模块102与无线485模块103连接，用于将RS232信号转换为RS485信号。
所述无线485模块103与数据采集***104连接，用于完成上位机101与数据采集***104之间的无线数据传输。
所述数据采集***104与变频器109、电磁阀1010连接，用于根据上位机101发送的控制指令，控制变频器109和电磁阀1010的工作状态。
于本实施例，如图2所示，所述数据采集***104包括STM32F103VET6微处理器以及与其连接的JTAG接口、DEBUGGER接口、RS232接口、RS485接口、以太网接口、总线扩展接口、按键接口、电源输入接口、继电器模块、ZIGBEE模块、后备电池模块。其中，JTAG(Joint Test Action Group；联合测试行动小组)是一种国际标准测试协议。STM32F103VET6微处理器为STM32系列处理器的其中一款。DEBUGGER接口用于询问和操作调试器和正在调试的程序的状态。
所述液位传感器105、压力传感器106、流量传感器107、温湿度传感器108均与数据采集***104连接，用于在数据采集***104控制下，对液位数据、压力数据、流量数据及温湿度数据进行采集。
本发明的工作原理如下：上位机101通过RS232转RS485模块102和无线485模块103将灌溉数据采集指令发送到数据采集***104，然后液位传感器105、压力传感器106、流量传感器107、温湿度传感器108将采集到的液位数据、压力数据、流量数据及温湿度数据通过数据采集***104反向通过无线485模块103和RS232转RS485模块102上传给上位机101。上位机101对所述液位数据、压力数据、流量数据及温湿度数据进行处理，完成最小湿度值的田地排序，最终根据排序结果发送电磁阀1010开启指令，对该田地进行灌溉。
本发明的技术方案基于对农田的分散性和成本的考虑，采用太阳能供电***对数据采集***供电，通过无线485模块实现上位机与数据采集***之间的无线数据传输，省去了传统的有线控制***布线带来的麻烦、降低了功耗、提高了稳定性和抗干扰能力，大大降低了工程成本。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域技术人员而言，本发明可以有各种改动和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种基于RS485总线的大田滴灌自动控制***，其特征在于，包括：上位机、RS232转RS485模块、无线485模块、数据采集***、液位传感器、压力传感器、流量传感器、温湿度传感器、变频器及电磁阀；
所述上位机与RS232转RS485模块连接，用于向数据采集***发送灌溉数据采集指令，并根据数据采集***传送的液位数据、压力数据、流量数据及温湿度数据，对最小湿度值的田地进行排序，根据排序结果发送电磁阀开启指令，对该田地进行灌溉；
所述RS232转RS485模块与无线485模块连接，用于将RS232信号转换为RS485信号；
所述无线485模块与数据采集***连接，用于完成上位机与数据采集***之间的无线数据传输；
所述数据采集***与变频器、电磁阀连接，用于根据上位机发送的控制指令，控制变频器和电磁阀的工作状态；
所述液位传感器、压力传感器、流量传感器、温湿度传感器均与数据采集***连接，用于在数据采集***控制下，对液位数据、压力数据、流量数据及温湿度数据进行采集。
2.根据权利要求1所述的基于RS485总线的大田滴灌自动控制***，其特征在于，所述基于RS485总线的大田滴灌自动控制***还包括太阳能供电***，所述太阳能供电***与数据采集***连接，用于为数据采集***供电。
3.根据权利要求1或2任一项所述的基于RS485总线的大田滴灌自动控制***，其特征在于，所述数据采集***包括STM32F103VET6微处理器以及与其连接的JTAG接口、RS232接口、RS485接口、以太网接口、按键接口、电源输入接口、继电器模块、ZIGBEE模块、后备电池模块。
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