一种机井灌溉智能控制器

摘要

本实用新型公开了一种机井灌溉智能控制器，涉及灌溉控制器技术领域，包括：环境采样模块，用于检测土壤和灌溉智能控制器的温湿度情况并并传输给所述智能控制模块；智能控制模块，用于接收并处理信号和控制模块工作；灌溉执行控制模块，用于控制水泵抽水、喷灌和滴灌；控制器保护模块，用于控制加热器和电风扇的工作；电源模块，用于提供所需电能。本实用新型机井灌溉智能控制器通过环境采样模块对土壤环境进行检测，通过检测的土壤数据继而控制灌溉执行控制模块的工作，实现灌溉智能控制器的自主工作，并且环境采样模块还对控制器进行温湿度检测，控制器保护模块进行去潮和散热，提高控制器的工作精度和工作效率。

说明书

技术领域

本实用新型涉及灌溉控制器技术领域，具体是一种机井灌溉智能控制器。

背景技术

我国农业的发展在一定程度上决定着我国未来前进的步伐，因为我国不仅是人口大国，而且是地域辽阔的农业大国，而农作物需要用水滋润，即机井智能灌溉成为现代农业发展必不可少的因素，目前机井灌溉智能控制器技术方面大多通过人为的方式进行灌溉，灌溉的智能控制仍处于劣势，质量不稳定，系统构造不完善，并且机井灌溉智能控制器在长期的工作中，容易出现潮湿和过热现象，导致机井灌溉智能控制器工作效率降低，甚至导致控制器的损坏，造成财产损失，因此有待改进。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种机井灌溉智能控制器，以解决上述背景技术中提出的问题。

依据本实用新型实施例中，提供一种机井灌溉智能控制器，该机井灌溉智能控制器包括：环境采样模块，智能控制模块，灌溉执行控制模块，控制器保护模块，电源模块；

所述环境采样模块，与所述智能控制模块连接，用于检测土壤的温湿度情况并输出第一温湿度信号，用于通过无线射频网络接收所述第一温湿度信号并传输给所述智能控制模块，用于检测灌溉智能控制器的温湿度情况并输出第二温湿度信号，用于对第二温湿度信号进行阈值比较并得到比较结果；

所述智能控制模块，用于接收并处理所述环境采样模块输出的信号，用于输出控制信号和数据信息并控制各个模块的工作；

所述灌溉执行控制模块，与所述智能控制模块连接，用于接收所述智能控制模块输出的控制信号并分别控制水泵进行抽水、喷灌电磁阀的工作和滴灌电磁阀的工作；

所述控制器保护模块，与所述智能控制模块连接，用于接收所述智能控制模块输出的控制信号并分别控制加热器和电风扇的工作；

所述电源模块，用于为机井灌溉智能控制器提供所需电能。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型机井灌溉智能控制器通过环境采样模块对土壤环境进行检测，通过检测的土壤数据继而控制灌溉执行控制模块的工作，实现灌溉智能控制器的自主工作，提高机井灌溉控制器的智能度，并且环境采样模块还对控制器进行温湿度检测，在温湿度信号超出阈值范围后控制控制器保护模块进行相应去潮和散热，提高控制器的工作精度和工作效率，并且避免控制器出现损坏。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对本实用新型实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实例提供的一种机井灌溉智能控制器的原理方框示意图。

图2为本实用新型实例提供的环境采样模块和灌溉执行控制模块的连接示意图。

图3为本实用新型实例提供的温湿度检测单元和控制器保护模块的的连接电路图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1，一种机井灌溉智能控制器包括：环境采样模块1，智能控制模块2，灌溉执行控制模块3，控制器保护模块4，电源模块5；

具体地，所述环境采样模块1，与所述智能控制模块2连接，用于检测土壤的温湿度情况并输出第一温湿度信号，用于通过无线射频网络接收所述第一温湿度信号并传输给所述智能控制模块2，用于检测灌溉智能控制器的温湿度情况并输出第二温湿度信号，用于对第二温湿度信号进行阈值比较并得到比较结果；

智能控制模块2，用于接收并处理所述环境采样模块1输出的信号，用于输出控制信号和数据信息并控制各个模块的工作；

灌溉执行控制模块3，与所述智能控制模块2连接，用于接收所述智能控制模块2输出的控制信号并分别控制水泵进行抽水、喷灌电磁阀的工作和滴灌电磁阀的工作；

控制器保护模块4，与所述智能控制模块2连接，用于接收所述智能控制模块2输出的控制信号并分别控制加热器和电风扇的工作；

电源模块5，用于为机井灌溉智能控制器提供所需电能。

进一步地，所述机井灌溉智能控制器还包括通信模块6、显示模块7和报警模块8；

具体地，所述通信模块6，用于接收所述智能控制模块2输出的数据信息并与移动终端建立无线数据通信；

显示模块7，用于接收所述智能控制模块2输出的数据信息并显示；

报警模块8，用于接收所述智能控制模块2输出的控制信号并报警；

该通信模块6、显示模块7和报警模块8均与所述智能控制模块2连接。

在具体实施例中，上述环境采样模块1可采用相关传感器检测土壤的温湿度情况并将检测的数据通过无线射频进行传输，具体不做赘述，还可采用温湿度传感器检测控制器的温湿度情况；上述智能控制模块2可采用，但并不限于单片机、微控制单元（MCU）等微控制器实现对数据的分析和处理，并控制各个模块的工作；上述灌溉执行控制模块3可采用H桥驱动电路驱动水泵的工作，还可采用继电器电路分别控制喷灌电磁阀和滴灌电磁阀的工作；上述控制器保护模块4可采用隔离控制电路的方式控制加热器RS和电风扇M的工作，实现去潮和散热；上述电源模块5可采用，但并不限于蓄电池、锂电池、太阳能电池、市压等供电电源为控制器提供所需电能；上述通信模块6可采用，但并不限于NB-IoT网络、ZigBee网络等通信网络实现智能控制模块2与移动终端的无线通信；上述显示模块7可采用液晶显示器显示数据信息，具体不做赘述；上述报警模块8可采用声光报警器进行报警，具体不做赘述。

在本实施例中，请参阅图2，所述环境采样模块1包括传感器节点单元101、无线射频单元102、温湿度检测单元103；

具体地，所述传感器节点单元101，用于检测土壤的温湿度情况并输出第一温湿度信号；

无线射频单元102，用于通过无线射频网络接收所述第一温湿度信号并传输给所述智能控制模块2；

温湿度检测单元103，用于检测灌溉智能控制器的温湿度情况并输出第二温湿度信号，用于对第二温湿度信号进行阈值比较并得到比较结果；

该传感器节点单元101与所述智能控制模块2之间通过无线射频单元102实现无线连接，温湿度检测单元103与所述智能控制模块2连接。

进一步地，所述灌溉执行控制模块3包括水泵控制单元301、喷灌电磁阀控制单元302、滴灌电磁阀控制单元303；

具体地，所述水泵控制单元301，用于接收所述智能控制模块2输出的控制信号并控制水泵进行抽水；

喷灌电磁阀控制单元302，用于接收所述智能控制模块2输出的控制信号并控制喷灌电磁阀的工作；

滴灌电磁阀控制单元303，用于接收所述智能控制模块2输出的控制信号并控制滴灌电磁阀的工作；

该水泵控制单元301、喷灌电磁阀控制单元302和滴灌电磁阀控制单元303均与所述智能控制模块2连接。

在具体实施例中，上述传感器节点单元101可采用相关传感器检测土壤的温湿度情况，在此不做限定；上述无线射频单元102可采用CC2430实现数据的无线传输，具体不做赘述；上述温湿度检测单元103可采用温湿度传感器检测控制器的温湿度情况，并通过比较器进行阈值比较，得出的比较结果作为智能控制模块2控制控制器保护模块4工作的依据；上述水泵控制单元301可采用H桥电路驱动电机的工作继而控制水泵的工作；上述喷灌电磁阀控制单元302和滴灌电磁阀控制单元303均可采用继电器电路控制的方式分别控制喷灌电磁阀和滴灌电磁阀的工作。

在本实施例中，请参阅图3，所述温湿度检测单元103包括温湿度电平信号、第一电阻R1、第二电阻R2、第一电位器RP1、第二电位器RP2、第一比较器A1、第二比较器A2、第一电源VCC1、第一电容C1和第二电容C2；所述智能控制模块2包括第一控制器U1；

具体地，所述温湿度电平信号输入第一比较器A1的反相端、第二比较器A2的反相端和第一控制器U1的第一IO端，第一比较器A1的同相端连接第一电位器RP1的滑片端，第二比较器A2的同相端连接第二电位器RP2的滑片端，第一电阻R1的一端通过第一电位器RP1连接地端，第二电阻R2的一端通过第二电位器RP2连接地端，第一电阻R1的另一端和第二电阻R2的另一端均连接第一电源VCC1，第一比较器A1的输出端连接第一控制器U1的第二IO端并通过第一电容C1接地，第二比较器A2的输出端连接第一控制器U1的第三IO端并通过第二电容C2接地。

进一步地，所述控制器保护模块4包括第三电阻R3、第一光耦J1、第四电阻R4、第二电源VCC2、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第三电容C3、第一晶体管SCR1、加热器RS；

具体地，所述第一光耦J1的第一端通过第三电阻R3连接第一控制器U1的第四IO端，第一光耦J1的第二端接地，第一光耦J1的第三端通过第四电阻R4连接第二电源VCC2和第五电阻R5的一端，第五电阻R5的另一端连接第一晶体管SCR1的阳极、第六电阻R6的一端和加热器RS的一端，第六电阻R6的另一端通过第三电容C3连接加热器RS的另一端、第一晶体管SCR1的阴极和第七电阻R7的一端，第七电阻R7的另一端和第一晶体管SCR1的控制端均连接第一光耦J1的第四端。

进一步地，所述控制器保护模块4还包括第八电阻R8、第九电阻R9、第二光耦J2、第三电源VCC3、第二晶体管SCR2、第三晶体管SCR3、第三电位器RP3、电风扇M；

具体地，所述第二光耦J2的第一端通过第八电阻R8连接第一控制器U1的第五IO端，第二光耦J2的第二端接地，第二光耦J2的第三端通过第八电阻R8连接第三电源VCC3，第二光耦J2的第四端连接第二晶体管SCR2的阳极、第三晶体管SCR3的阴极，第二晶体管SCR2的控制端连接第三电位器RP3的滑片端、第三电位器RP3的一端、第三晶体管SCR3的阳极和电风扇M的一端，第三电位器RP3的另一端连接第三晶体管SCR3的控制端，电风扇M的另一端接地。

在具体实施例中，上述第一控制器U1可选用STM32系列单片机；上述第一比较器A1和第二比较器A2均可选用LM393比较器；上述第一电阻R1和第一电位器RP1组成第一温湿度阈值，上述第二电阻R2和第二电位器RP2组成第二温湿度阈值；上述第一光耦J1和第二光耦J2均可选用，但并不限于MOSFET输出的光耦合器、可控硅输出的光耦合器等光耦合器；上述第一晶体管SCR1、第二晶体管SCR2和第三晶体管SCR3均可选用单向可控硅，其中第二晶体管SCR2和第三晶体管SCR3反向并联，通过调节第三电位器RP3继而改变第二晶体管SCR2和第三晶体管SCR3的导通角，继而调节的电风扇M的转速。

在本实施例中，一种机井灌溉智能控制器，通过环境采样模块1中的传感器节点单元101检测土壤的情况，并将检测的数据通过无线射频单元102无线传输给智能控制模块2，以便为智能控制模块2控制灌溉执行控制模块3工作提供依据，继而控制水泵控制单元301、喷灌电磁阀控制单元302和滴灌电磁阀控制单元303工作，温湿度检测单元103检测该灌溉智能控制器的温湿度情况，当检测的温湿度电平信号超过第一温湿度阈值时，第一比较器A1将输出高电平，该第一温湿度阈值为轻度潮湿，第一控制器U1的第五IO端将输出高电平，通过驱动第二晶体管SCR2的导通而控制电风扇M的工作，当温湿度电平信号超过第二温湿度阈值时，该第二温湿度阈值为重度潮湿，此时由于第二温湿度阈值大于第一温湿度阈值，电风扇M仍处于工作状态，同时第一控制器U1将控制第一光耦J1和第一晶体管SCR1导通，加热器RS开始工作，实现干燥作用，直到温湿度电平信号达到正常值，并由报警模块8发出警报，显示模块7将显示智能控制模块2传输的数据信息，通信模块6将与移动终端建立通信，实现相关人员的远距离监控。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。