水稻自動灌溉設備的故障檢測系統的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及水稻灌溉領域，尤其涉及水稻自動灌溉設備的故障檢測系統。本實用新型采用了無線通信模塊構成無線通信網絡的方法，解決了當灌溉設備發生故障時農戶不能及時發現的技術問題，達到了故障實時通知的技術效果；采用單片機控制灌溉設備的方法，達到了弱電控制強電、強弱電隔離的技術效果；采用顯示屏顯示的技術方法，達到了快速定位故障設備的技術效果。
【專利說明】
水稻自動灌溉設備的故障檢測系統
技術領域
[0001]本實用新型涉及水稻灌溉領域，尤其涉及水稻自動灌溉設備的故障檢測系統。
【背景技術】
[0002]目前在我國水稻種植的過程中，灌溉設備已經可以實現自動定時灌溉，但是由于灌溉設備數量多而且位置較為分散，農戶們很難及時發現灌溉設備是否發生故障；一旦灌溉設備發生故障并且沒有被及時修復，很有可能耽誤農時，并且查找故障設備也非常困難；所以需要一種系統，當灌溉裝置發生故障而不能及時灌溉時，將故障設備通知農戶，保證農戶及時定位故障設備。

【發明內容】

[0003]本實用新型所要解決的技術問題，是針對上述存在的技術不足，提供了水稻自動灌溉設備的故障檢測系統，采用了無線通信模塊構成無線通信網絡的方法，解決了當灌溉設備發生故障時農戶不能及時發現的技術問題，達到了故障實時通知的技術效果;采用單片機控制灌溉設備的方法，達到了弱電控制強電、強弱電隔離的技術效果;采用顯示屏顯示的技術方法，達到了快速定位故障設備的技術效果。
[0004]為解決上述技術問題，本實用新型所采用的技術方案是:包括信號發射單片機、信號接收單片機、無線通信模塊發送端、無線通信模塊接收端、A/D轉換器和電源模塊;信號發射單片機連接有灌溉設備、無線通信模塊發送端和A/D轉換器，在A/D轉換器的另一側連接液位傳感器;無線信號模塊接收端連接信號接收單片機，信號接收單片機的另一側連接顯示屏；
[0005]電源模塊一端連接220V家庭用電，電源模塊另一端為信號發射單片機、信號接收單片機、無線通信模塊發送端、無線通信模塊接收端、A/D轉換器、液位傳感器和顯示屏提供穩定電源。
[0006]進一步優化本技術方案，所述的信號發射單片機和信號接收單片機為AT89C51單片機，無線通信模塊發送端和無線信號接收端為APC220-43，顯示屏為JM12864顯示屏，A/D轉換器為ADC0809芯片，液位傳感器為LC-SWl傳感器。
[0007]進一步優化本技術方案，所述的液位傳感器的輸出端連接在A/D轉換器的INO引腳，A/D轉換器的數據輸出端連接在數據發射單片機的P2 口上，無線信號模塊發射端通過串口引腳與信號發射單片機連接。
[0008]進一步優化本技術方案，所述的無線通信模塊發送端發送無線信號給無線通信模塊接收端，無線通信模塊接收端通過串口引腳連接到信號接收單片機，信號接收單片機通過PO引腳與顯示屏連接。
[0009]與現有技術相比，本實用新型具有以下優點:1、使用AT89C51單片機作為主控單元，有著技術成熟，應用范圍廣，價格較為低廉極具性價比的優勢;2、ADC0809具有高速、高精度、低溫漂、優秀的長期精度和可重復性、低功耗的特性;3、LC-SWl型液位傳感器由全密封隔離膜充油傳感器和內置高性能微處理器構成，可對傳感器的非線性、溫度漂移等進行全范圍內的數字化修正處理，并有HART通信協議輸出和模擬輸出。具有精度高、穩定性極好的特點;4、JM12864該點陣的屏顯成本相對較低，適用于各類儀器，小型設備的顯示領域。
【附圖說明】
[0010]圖1是本實用新型控制流程圖；
[0011]圖2是系統結構框圖；
[0012]圖3是A/D轉換器和液位傳感器電路示意圖；
[0013]圖4是信號發射單片機電路示意圖；
[0014]圖5是信號接收單片機電路示意圖；
[00?5]圖6是顯示屏的電路示意圖。
[0016]圖中，1、信號發射單片機;2、信號接收單片機;3、無線通信模塊發送端;4、無線通信模塊接收端;5、A/D轉換器;6、電源模塊;7、液位傳感器;8、顯示屏;9、灌溉設備。
【具體實施方式】
[0017]為使本實用新型的目的、技術方案和優點更加清楚明了，下面結合【具體實施方式】并參照附圖，對本實用新型進一步詳細說明。應該理解，這些描述只是示例性的，而并非要限制本實用新型的范圍。此外，在以下說明中，省略了對公知結構和技術的描述，以避免不必要地混淆本實用新型的概念。
[0018]【具體實施方式】一:如圖1-6所示，包括信號發射單片機1、信號接收單片機2、無線通信模塊發送端3、無線通信模塊接收端4、A/D轉換器5和電源模塊6;信號發射單片機I連接有灌溉設備9、無線通信模塊發送端3和A/D轉換器5，在A/D轉換器5的另一側連接液位傳感器7;無線信號模塊接收端4連接信號接收單片機2，信號接收單片機2的另一側連接顯示屏8;電源模塊6—端連接220V家庭用電，電源模塊6另一端為信號發射單片機1、信號接收單片機
2、無線通信模塊發送端3、無線通信模塊接收端4、A/D轉換器5、液位傳感器7和顯示屏8提供穩定電源;所述的信號發射單片機I和信號接收單片機2為AT89C51單片機，無線通信模塊發送端3和無線信號接收端4為APC220-43，顯示屏8為JM12864顯示屏，A/D轉換器5為ADC0809芯片，液位傳感器7為LC-SWl傳感器;液位傳感器7的輸出端連接在A/D轉換器5的INO引腳，A/D轉換器5的數據輸出端連接在數據發射單片機I的P2 口上，無線通信模塊發送端3通過串口引腳與信號發射單片機I連接;無線通信模塊發送端3發送無線信號給無線通信模塊接收端4，無線通信模塊接收端4通過串口引腳連接到信號接收單片機2，信號接收單片機2通過PO引腳與顯示屏8連接。
[0019]圖1為本實用控制流程圖，上電之后，液位傳感器7將監測到的液位信號發送給信號發射單片機I，通過信號發射單片機I的分析，若液面低于灌溉標準，則輸出高電平信號使灌溉設備9工作，開始對水稻進行澆灌，如果灌溉設備9發生故障不能工作，那么液位不會發生變化，當信號發射單片機I超過30分鐘連續分析出液面低于灌溉標準，即認為灌溉設備發生故障，通過無線通信模塊發送端3發送無線信號給無線信號接收端4，無線信號接收端4通過信號接收單片機2控制顯示屏8來顯示故障設備的編號。
[0020]圖2為系統結構框圖，信號發射單片機I為核心監測單元，通過液位傳感器7來監測液面高度，然后通過灌溉設備9來進行自動灌溉，如果灌溉設備發生故障，則通過無線通信模塊發送端3發送無線信號給無線信號接收端4;信號接收單片機2通過無線通信模塊接收端4接收信號，通過顯示屏8來顯示故障設備的編號;通過A/D轉換器5接收液位傳感器7的信號；電源模塊6將220V交流電轉換為各個模塊所用的電壓。
[0021 ]圖3為A/D轉換器5和液位傳感器7的電路示意圖，使用LC-SWl傳感器作為液位傳感器，是因為LC-SWl型液位傳感器由全密封隔離膜充油傳感器和內置高性能微處理器構成，可對傳感器的非線性、溫度漂移等進行全范圍內的數字化修正處理，并有HART通信協議輸出和模擬輸出。具有精度高、穩定性極好的特點；而采用ADC0809具有高速、高精度、低溫漂、優秀的長期精度和可重復性、低功耗的特性；由于液位傳感器7采集的數據為模擬信號，必須通過A/D轉換器5將模擬信號轉變為數字信號才能輸入信號發射單片機I中進行分析。
[0022]圖4為信號發射單片機I電路示意圖，信號發射單片機I通過P2口接收A/D轉換器傳輸的信號來判斷是否需要進行灌溉或者灌溉設備出現故障，如果判斷設備故障則通過無線通信模塊發送端3遠距離發送無線信號。
[0023]圖5為信號接收單片機電路示意圖，信號接收單片機2通過無線通信模塊接收端4來接收無線信號，并且通過顯示屏8來顯示故障設備的編號;本方案采用了無線通信模塊構成無線通信網絡的方法，解決了當灌溉設備發生故障時農戶不能及時發現的技術問題，達到了故障實時通知的技術效果;采用單片機控制灌溉設備的方法，達到了弱電控制強電、強弱電隔離的技術效果;采用顯示屏顯示的技術方法，達到了快速定位故障設備的技術效果。
[0024]應當理解的是，本實用新型的上述【具體實施方式】僅僅用于示例性說明或解釋本實用新型的原理，而不構成對本實用新型的限制。因此，在不偏離本實用新型的精神和范圍的情況下所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。此外，本實用新型所附權利要求旨在涵蓋落入所附權利要求范圍和邊界、或者這種范圍和邊界的等同形式內的全部變化和修改例。
【主權項】
1.水稻自動灌溉設備的故障檢測系統，其特征在于:包括信號發射單片機(I)、信號接收單片機(2)、無線通信模塊發送端(3)、無線通信模塊接收端(4)、A/D轉換器(5)和電源模塊(6);信號發射單片機(I)連接有灌溉設備(9)、無線通信模塊發送端(3)、A/D轉換器(5)，A/D轉換器(5)的另一側連接有液位傳感器(7);無線信號模塊接收端(4)連接信號接收單片機(2)，信號接收單片機(2)的另一側連接顯示屏(8); 電源模塊(6)—端連接220V家庭用電，電源模塊(6)另一端為信號發射單片機(I)、信號接收單片機(2)、無線通信模塊發送端(3)、無線通信模塊接收端(4)、A/D轉換器(5)、液位傳感器(7)和顯示屏(8)提供穩定電源。2.根據權利要求1所述的水稻自動灌溉設備的故障檢測系統，其特征在于:信號發射單片機(I)和信號接收單片機(2)為AT89C51單片機，無線通信模塊發送端(3)和無線通信模塊接收端(4)為APC220-43，顯示屏(8)為JM12864顯示屏，A/D轉換器(5)為ADC0809芯片，液位傳感器(7 )為LC-SWl傳感器。3.根據權利要求1所述的水稻自動灌溉設備的故障檢測系統，其特征在于:液位傳感器(7 )的輸出端連接在A/D轉換器(5 )的INO引腳，A/D轉換器(5 )的數據輸出端連接在數據發射單片機(I)的P2 口上，無線通信模塊發送端(3)通過串口引腳與信號發射單片機(I)連接。4.根據權利要求1所述的水稻自動灌溉設備的故障檢測系統，其特征在于:無線通信模塊發送端(3)發送無線信號給無線通信模塊接收端(4)，無線通信模塊接收端(4)通過串口引腳連接到信號接收單片機(2)，信號接收單片機(2)通過PO引腳與顯示屏(8)連接。
【文檔編號】G01D21/00GK205426199SQ201521001309
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2016年3月8日
【發明人】宋立勝
【申請人】江蘇強農農業技術服務有限公司