專利名稱：智能灌溉控制系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種智能灌溉控制系統。
背景技術：
我國作為貧水國家之一，人口眾多，人均水資源極其缺乏。又正值我國經濟的快速發展時期，對水資源的需求量與日俱增，水資源的缺乏已成為危及我國可持續發展一個非常重要的因素。在水資源匱乏的情形下，我國的水資源浪費現象也非常嚴重，水資源的利用率非常地下。在目前的情形下，如何降低水資源的損耗，提高水資源的利用率，如何推廣經濟實用的節水設備是目前的當務之急。在目前我國的國情下，推廣具有成本低、適應控制性強，能廣泛適用于旱地作物、蔬菜、城市園林和花卉草地等應用領域的節水灌溉設備是一種可行的方案。但在目前，我國雖經多年發展，我國的節水設備在產品種類、材質、行等方面與發達國家仍有相當大的差距，還不能完全適應當前形勢的要求，急需從數量上和質量上提高我國節水灌溉設備的應用范圍和節水效率。

發明內容
本發明是針對上述問題提供的一種智能灌溉控制系統，該裝置可根據實際作物的生長需要及當地降雨量自動靈活的設置灌溉時間及灌溉水量，實現自動定時開停灌溉機，以達到較好的灌溉效果和較高的水資源利用率。
本發明采用的技術方案是包括電源轉換處理電路、鍵盤掃描電路、液晶顯示電路、水閥控制驅動電路和微處理器模塊。鍵盤掃描電路的掃描輸出端和掃描輸入端與微處理器模塊的I/O口相接，微處理器模塊的I/O口與液晶顯示電路的控制端和數據端相連；水閥驅動接口電路輸入端與微處理器模塊的I/O口相連，水閥驅動接口點路輸出端與控制水閥開關相連；電源轉換處理電路作為整個灌溉控制裝置的電源與各個模塊的電源端口相連。
本發明具有的有益效果是灌溉裝置定時結構簡單，實時性好，時間誤差小，功耗低。該灌溉控制裝置平時的待機電流達到10～15μA，以300mA·h容量的9V干電池來計，使用時間可超過一年。可廣泛適用于采用固定或半固定管道式噴灌或滴灌裝置的自動控制。


附圖是本發明智能灌溉控制系統的原理圖。
圖中1、電源轉換處理電路，2、鍵盤掃描電路，3、液晶顯示電路，4、水閥控制驅動電路，5、微處理器模塊。
具體實施例方式
下面結合附圖實施例對本發明作進一步描述如附圖所示，本發明包括電源轉換處理電路1、鍵盤掃描電路2、液晶顯示電路3、水閥控制驅動電路4和微處理器模塊5。鍵盤掃描電路2的掃描輸出端和掃描輸入端與微處理器模塊5的I/O口相接，微處理器模塊5的I/O口與液晶顯示電路3的控制端和數據端相連；水閥驅動接口電路4輸入端與微處理器模塊5的I/O口相連，水閥驅動接口點路輸出端與控制水閥開關相連；電源轉換處理電路1作為整個灌溉控制裝置的電源與各個模塊的電源端口相連。
所述的電源轉換處理電路模塊1包括由電源轉換處理芯片、兩個儲能電容并聯構成。利用該電路在實現對灌溉控制裝置提供工作電壓的同時，也具備了掉電保護功能。其電源轉換電路模塊1具備低功耗設計，其待機電流可達到μA級。
所述的水閥控制驅動電路4包括由四個三極管Q1、Q2、Q3、Q4構成H橋連接，來驅動水閥的開與關。
所述的液晶顯示電路3是利用了微處理器模塊5自帶的LCD驅動電路來完成對液晶顯示的驅動。
所述的微處理器模塊5設有實時時鐘/日歷電路6，它的數據段和控制信號輸入端與微處理器模塊5的I/O口相連。
本發明的智能灌溉控制系統包括電源轉換處理電路1包括9V電池接口J2，與J2并接的是掉電保護儲能電容C11和C13，起到在防止在更換電池時控制器掉電重起。二極管1N4148接直流穩壓芯片U3(型號為HT75330)的輸入端，同時直流穩壓芯片的輸入端并聯兩個濾波電容C6和C7，直流穩壓塊輸出端再并聯一個濾波電容C8，輸出電壓為3.0V。
鍵盤掃描模塊2的六個按鍵(分別是S1、S2、……、S6)分別接微處理器芯片(型號為EMP78P468)的38、39、……43腳。用戶可通過這六個按鍵對定時灌溉裝置進行定時設定。
液晶顯示電路3的18個輸入信號分別與微處理器芯片的液晶輸出信號腳相連，其中LCD液晶為18段顯示，通過4個COM腳(分別連微處理器芯片的18～21腳)和14個SEG腳(分別連微處理器芯片的2、3、50、53～63腳)的控制，來配合用戶進行設置定時灌溉裝置和實時時間及日歷的顯示。
水閥控制驅動電路4由四個三極管(分別是V1、V3型號為9012和V2、V4型號為9013)、排阻RP1、限流電阻R5和R51和連接電機接口J1組成。當微處理器芯片34腳(MOT1)輸出高電平時，三極管V4導通，通過排阻(3腳與6腳)與V4集電極相連的三極管V1也導通，此時電機接口2腳為高電平，1腳為低電平，驅動電機正轉。與此相類似的，當微處理器芯片37腳(MOT2)輸出高電平時，三極管V2和V3導通，電擊接口1腳為高電平，2腳為低電平，驅動電機反轉。正是通過電機的正/反轉，從而實現對水閥開/關的控制。當要使水閥驅動電路停止工作時，可使微處理器芯片的44腳(MotoT)輸出高電平即可。
微處理器模塊5是整個智能灌溉控制系統的核心器件，微處理器芯片具有高性價比，低功耗，控制簡單等優勢，利用它進行定時灌溉裝置的開發，可以大大降低產品成本。此外，該處理器還具備實時時鐘和休眠模式，本發明利用該處理器芯片實現了功耗低、控制簡單、成本低等特性。
9V電源與電阻R9和R10相串聯，起到低電壓檢測的功能。
本發明采用了嵌入式微處理器，可智能控制灌溉裝置的運行以達到最佳的灌溉效果(該灌溉控制裝置可分別與滴灌或噴灌裝置相連，起到智能滴灌或噴管的作用)。本裝置內部的微處理器嵌入了實時時鐘/日歷功能，用戶可根據作物在不同生長期內每天不同時刻對水的需求量的特定要求，通過鍵盤輸入模塊，設置灌溉裝置在每天多個不同時刻的開與停，以實現自動定時開停灌溉機。
本灌溉裝置的定時方式靈活，用戶可以一周為單位，任選其中的若干天(1天至7天)進行灌溉；并且在選定的任何一天內，用戶可分別設定最多五個時間段來進行灌溉，每次的灌溉時間用戶亦可以根據實際作物的需要來進行設定。
此外，用戶亦可采用如下的定時方式用戶可選定以循環周期的方式來設定灌溉周期，如以每隔3小時、6小時、9小時、12小時、1天、……、30天等來進行灌溉。
以上的定時方式，用戶可自行選擇任一種作為灌溉的定時方式。
上述具體實施方式
用來解釋說明本發明，而不是對本發明進行限制，在本發明的精神和權利要求的保護范圍內，對本發明作出的任何修改和改變，都落入本發明的保護范圍。
權利要求
1.一種智能灌溉控制系統，其特征在于包括電源轉換處理電路(1)、鍵盤掃描電路(2)、液晶顯示電路(3)、水閥控制驅動電路(4)和微處理器模塊(5)；鍵盤掃描電路(2)的掃描輸出端和掃描輸入端與微處理器模塊(5)的I/O口相接，微處理器模塊(5)的I/O口與液晶顯示電路(3)的控制端和數據端相連；水閥驅動接口電路(4)輸入端與微處理器模塊(5)的I/O口相連，水閥驅動接口點路輸出端與控制水閥開關相連；電源轉換處理電路(1)作為整個灌溉控制裝置的電源與各個模塊的電源端口相連。
2.根據權利要求1所述的一種智能灌溉控制系統，其特征在于所述的電源轉換處理電路模塊(1)包括由電源轉換處理芯片、兩個儲能電容并聯構成。
3.根據權利要求1所述的一種智能灌溉控制系統，其特征在于所述的水閥控制驅動電路(4)包括由四個三極管(Q1、Q2、Q3、Q4)構成H橋連接。
4.根據權利要求1所述的一種智能灌溉控制系統，其特征在于所述的液晶顯示電路(3)是利用了微處理器模塊(5)自帶的LCD驅動電路來完成對液晶顯示的驅動。
5.根據權利要求1所述的一種智能灌溉控制系統，其特征在于所述的微處理器模塊(5)設有實時時鐘/日歷電路(6)，它的數據段和控制信號輸入端與微處理器模塊(5)的I/O口相連。
全文摘要
本發明公開了一種智能灌溉控制系統。鍵盤掃描電路的掃描輸出端和掃描輸入端與微處理器模塊的I/O口相接，微處理器模塊的I/O口與液晶顯示電路的控制端和數據端相連；水閥驅動接口電路輸入端與微處理器模塊的I/O口相連，水閥驅動接口點路輸出端與控制水閥開關相連；電源轉換處理電路作為整個灌溉控制裝置的電源與各個模塊的電源端口相連。本發明灌溉裝置定時結構簡單，實時性好，時間誤差小，功耗低。該灌溉控制裝置平時的待機電流達到10～15μA，以300mA·h容量的9V干電池來計，使用時間可超過一年。可廣泛適用于采用固定或半固定管道式噴灌或滴灌裝置的自動控制。
文檔編號A01G9/24GK101042579SQ20071006821
公開日2007年9月26日 申請日期2007年4月24日 優先權日2007年4月24日
發明者王金銘, 唐穎 申請人:浙江樹人大學