一種無線自動滴灌系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于無線監控領域，尤其涉及一種無線自動滴灌系統。
【背景技術】
[0002]隨著全球人口的增多與環境問題的日益突出，，世界水資源的需求量越來越大，水資源緊缺已成為全世界人民共同關注的問題。滴灌技術是通過干管、支管和毛管上的滴頭，在低壓下向土壤經常緩慢滴水，可直接向土壤供應已過濾的水分、肥料或其他化學劑等的一種實用技術。大田自動滴灌技術具有大幅度提高水的利用率、減少土壤結構破壞、改善生態環境、提高經濟效益的作用，是一種高效節水的新型灌溉技術，目前已經成為實施高效、精準灌溉的重要水資源管理技術措施。傳統的滴灌裝置，有很多工作需要人工的參與，智能化程度較低，從而造成生產成本的增加，且運行效率較低。

【發明內容】

[0003]本發明旨在解決上述問題，提供一種無線自動滴灌系統。
[0004]一種無線自動滴灌系統，包括上位機、網關、無線模塊、太陽能電池供電系統、田間控制器、傳感器、變頻器和電磁閥組成；無線模塊包括無線接收模塊和無線發射模塊；其中上位機與網關相連接；網關與無線接收模塊相連接；太陽能供電系統與田間控制器相連接；無線發射模塊與田間控制器相連接；傳感器與田間控制相連接；變頻器和電磁閥均與田間控制器相連接。
[0005]本發明所述的一種無線自動滴灌系統，其特征在于所述傳感器包括液位傳感器、壓力傳感器、流量傳感器、溫度傳感器和濕度傳感器。
[0006]本發明所述的一種無線自動滴灌系統，其特征在于所述上位機為PC主機。
[0007]本發明所述的一種無線自動滴灌系統，其特征在于所述網關采用S3C6410處理器。
[0008]本發明所述的一種無線自動滴灌系統，其特征在于所述無線模塊采用CC2530芯片控制器。
[0009]本發明所述的一種無線自動滴灌系統，其特征在于所述無線模塊控制器設置有
2.4GHz的射頻收發器。
[0010]本發明所述的一種無線自動滴灌系統，其特征在于所述田間控制器有STM32單片機和ZigBee收發節點模塊組成。
[0011]本發明所述的一種無線自動滴灌系統，網絡結構簡單，田間布設靈活，提高了自動灌溉的實用性及對水的使用效率，減小了勞動量、導線和管路敷設費用，且無需人為操作，能夠長期穩定地工作，方便大面積安裝、維護和系統回收，操作簡單，有很大的推廣價值。
[0012]說明書附圖圖1為本發明的示意框圖。
【具體實施方式】
[0013]一種無線自動滴灌系統，包括上位機、網關、無線模塊、太陽能電池供電系統、田間控制器、傳感器、變頻器和電磁閥組成；無線模塊包括無線接收模塊和無線發射模塊；其中上位機與網關相連接；網關與無線接收模塊相連接；太陽能供電系統與田間控制器相連接；無線發射模塊與田間控制器相連接；傳感器與田間控制相連接；變頻器和電磁閥均與田間控制器相連接。
[0014]本發明所述的一種無線自動滴灌系統，所述傳感器包括液位傳感器、壓力傳感器、流量傳感器、溫度傳感器和濕度傳感器。所述上位機為PC主機。所述網關采用S3C6410處理器，具有4個UART接口，支持DMA和Interrupt模式，按ZigBee協議實現無線傳輸功能和自組網功能。當網關系統上電時，作為協調器的ZigBee主節點啟動和建立無線網絡，當網絡建立后，負責接收終端控制節點返回的信息，發送相應的控制信息到各個田間控制器中。所述無線模塊采用CC2530芯片控制器。所述無線模塊控制器設置有2.4GHz的射頻收發器。所述田間控制器有STM32單片機和ZigBee收發節點模塊組成。用一臺式計算機作為上位機，負責接收傳感器上傳的數據、存儲、分析并做出相應的智能滴灌決策。S3C6410網關是整個網絡的協調器，負責自動搜尋網絡中的終端節點，組織無線網絡，并從終端節點取得上位機需要的數據，實現終端節點與上位機之間的通信。網關與終端控制節點通過基于ZigBee的CC2530無線收發模塊進行組網通信，由一個網絡協調器用的主機模塊和若干個從機終端模塊組成。終端控制節點是基于STM32的田間控制器，田間控制器(I)放在主管道上，配有液位傳感器、壓力傳感器及流量傳感器，執行機構是調節水壓大小的變頻器。田間控制器(2)田間控制器(η)完全相同，放在每塊田地里，配備SHTll 土壤溫濕度傳感器，一個終端節點模塊可以根據需要連接多個測溫濕度的探頭，執行機構是控制滴灌開閉的電磁閥。另外出于對農田的分散性和成本的考慮，由太陽能光伏供電系統對終端控制節點提供電源。上位機發送采集指令，經由S3C6410網關，利用CC2530無線收發模塊將指令發送給基于STM32的田間控制器；各傳感器節點將檢測到數據上傳到STM32田間控制器，然后由它通過CC2530無線收發模塊同樣經由網關將數據發送到上位機中；上位機對接收到的數據進行智能處理和決策，例如對濕度值進行排序、得到濕度值較小的幾塊田地，并據此對STM32田間控制器發送開啟這幾塊田地電磁閥的命令，從而實現自動滴灌。在田塊面積大，需要控制上百個電磁閥門的大規模灌溉區域，可將圖1部分連接傳感器的終端節點替換為路由節點，路由節點及終端節點均裝備傳感器。ZigBee無線傳感網絡將由一個網關協調器節點、適當數目的路由器節點和多個終端節點組成，路由器和終端通過內部程序進行設置，且在一定距離內均可與網關直接通信。系統采用休眠喚醒機制，實現了低功耗運行。
【主權項】
1.一種無線自動滴灌系統，包括上位機、網關、無線模塊、太陽能電池供電系統、田間控制器、傳感器、變頻器和電磁閥組成；無線模塊包括無線接收模塊和無線發射模塊；其中上位機與網關相連接；網關與無線接收模塊相連接；太陽能供電系統與田間控制器相連接；無線發射模塊與田間控制器相連接；傳感器與田間控制相連接；變頻器和電磁閥均與田間控制器相連接。2.如權利要求1所述的一種無線自動滴灌系統，其特征在于所述傳感器包括液位傳感器、壓力傳感器、流量傳感器、溫度傳感器和濕度傳感器。3.如權利要求1所述的一種無線自動滴灌系統，其特征在于所述上位機為PC主機。4.如權利要求1所述的一種無線自動滴灌系統，其特征在于所述網關采用S3C6410處理器。5.如權利要求1所述的一種無線自動滴灌系統，其特征在于所述無線模塊采用CC2530芯片控制器。6.如權利要求5所述的一種無線自動滴灌系統，其特征在于所述無線模塊控制器設置有2.4GHz的射頻收發器。7.如權利要求1所述的一種無線自動滴灌系統，其特征在于所述田間控制器有STM32單片機和ZigBee收發節點模塊組成。
【專利摘要】一種無線自動滴灌系統，屬于無線監控領域。包括上位機、網關、無線模塊、太陽能電池供電系統、田間控制器、傳感器、變頻器和電磁閥組成；無線模塊包括無線接收模塊和無線發射模塊；其中上位機與網關相連接；網關與無線接收模塊相連接；太陽能供電系統與田間控制器相連接；無線發射模塊與田間控制器相連接；傳感器與田間控制相連接；變頻器和電磁閥均與田間控制器相連接。提高了自動灌溉的實用性及對水的使用效率，減小了勞動量、導線和管路敷設費用，且無需人為操作，能夠長期穩定地工作，方便大面積安裝、維護和系統回收，操作簡單，有很大的推廣價值。
【IPC分類】A01G25/16
【公開號】CN105613216
【申請號】CN201410600171
【發明人】劉秋麗
【申請人】陜西高華知本化工科技有限公司
【公開日】2016年6月1日
【申請日】2014年10月31日