一種自動滴灌控制器的制造方法
【專利摘要】一種自動滴灌控制器，屬于自動控制裝置領域。包括控制器部分和供電部分；包括傳感器、A/D轉換電路、電磁閥、主控制芯片和看門狗；傳感器與A/D轉換電路相連接；電磁閥與電磁閥驅動電路相連接；A/D轉換電路、電磁閥驅動電路和看門狗均與主控芯片相連接；包括電源管理芯片、超級電容、鋰電池、電源轉換電路和太陽能電池板；其中超級電容、鋰電池和太陽能板均與電源管理芯片相連接；超級電容、鋰電池均與電源轉換電路相連接；電源轉換電路與主控芯片相連接。通過太陽能作為主要能量來源、以超級電容作為主要儲能和供電元件，具有很好的環境適應能力和較長的使用時間，將無線智能控制技術與滴灌技術相結合，可有效節約管理成本與生產成本，適合大面積推廣。
【專利說明】一種自動滴灌控制器

【技術領域】
[0001 ] 本發明屬于自動控制裝置領域，尤其涉及一種自動滴灌控制器。

【背景技術】
[0002]隨著經濟的快速發展，能源危機日益突出，伴隨著環境問題也越來越嚴重。對于西北地區，大量的農作物土地在種植的過程中需要灌溉，然而由于電力及水利設施的限制，使得上述地區的農業發展也受到了影響。目前，滴灌控制系統有靠人力控制的半自動化控制系統和高級程序化的智能化滴灌控制系統。對自動滴灌系統而言，在田間地區布設有線線路，既增加了系統成本，同時也給維護帶來了巨大的困難。因此，采用無線智能控制手段對滴灌系統進行管理，已成為國內外農業自動灌溉系統發展的趨勢，現有無線滴灌控制器存在功耗大、電池使用壽命較短。而目前的自動控制技術已趨于成熟，但功耗方面也沒有特別的限制，國內外比較成熟的滴灌控制器設備多采用外接220V電源，長期大田灌溉耗電量很大，大大提升了自動滴灌的成本。


【發明內容】

[0003]本發明旨在解決上述問題，提供一種利用太陽能進行供電的自動滴灌控制器。
[0004]一種自動滴灌控制器，包括控制器部分和供電部分；其特征在于:其中控制器部分包括傳感器、A/D轉換電路、電磁閥、電磁閥驅動電路、主控制芯片和看門狗電路；傳感器與A/D轉換電路相連接；電磁閥與電磁閥驅動電路相連接；A/D轉換電路、電磁閥驅動電路和看門狗電路均與主控芯片相連接；供電部分部分包括電源管理芯片、超級電容、鋰電池、電源轉換電路和太陽能電池板；其中超級電容、鋰電池和太陽能板均與電源管理芯片相連接；超級電容與電源轉換電路相連接；鋰電池與電源轉換電路相連接；電源轉換電路與主控芯片相連接。
[0005]本發明所述的自動滴灌控制器，其特征在于所述主控芯片選用無線網絡通信模塊ZICM2410。
[0006]本發明所述的自動滴灌控制器，其特征在于所述無線網絡通信方式為ZigBee通信技術。
[0007]本發明所述的自動滴灌控制器，其特征在于所述超級電容的規格為60F、2.7V，最低放電電壓為1.8V。
[0008]本發明所述的自動滴灌控制器，其特征在于所述超級電容設置為四組。
[0009]本發明所述的自動滴灌控制器，其特征在于所述電源管理芯片為SM72441。
[0010]本發明所述的自動滴灌控制器，其特征在于所述A/D轉換電路采用芯片為TLC1543。
[0011]本發明所述的自動滴灌控制器，其特征在于所述超級電容和鋰電池后端設置三個DC/DC電源轉換芯片。
[0012]本發明所述自動滴灌控制器，通過太陽能作為主要能量來源、以超級電容作為主要儲能和供電元件的低功耗無線自動滴灌控制器具有很好的環境適應能力和較長的使用時間，將無線智能控制技術與滴灌技術相結合，尤其適合在太陽能資源豐富的地區使用，可以有效節約管理成本與生產成本，適合大面積推廣。
[0013]

【專利附圖】

【附圖說明】
圖1為本發明結構示意圖。

【具體實施方式】
[0014]一種自動滴灌控制器，包括控制器部分和供電部分；其特征在于:其中控制器部分包括傳感器、A/D轉換電路、電磁閥、電磁閥驅動電路、主控制芯片和看門狗電路；傳感器與A/D轉換電路相連接；電磁閥與電磁閥驅動電路相連接；A/D轉換電路、電磁閥驅動電路和看門狗電路均與主控芯片相連接；供電部分部分包括電源管理芯片、超級電容、鋰電池、電源轉換電路和太陽能電池板；其中超級電容、鋰電池和太陽能板均與電源管理芯片相連接；超級電容與電源轉換電路相連接；鋰電池與電源轉換電路相連接；電源轉換電路與主控芯片相連接。
[0015]本發明所述的自動滴灌控制器，所述主控芯片選用無線網絡通信模塊ZICM2410，核心芯片電路完成對電源管理芯片、電源轉換芯片的電源功耗管理與充放電管理，控制AD轉換芯片與相應傳感器的工作，接收主控計算機指令，對電磁閥控制與驅動電路進行控制。設置獨立的看門狗電路，防止控制電路出現死機狀態。AD轉換部分及傳感器電路受控于主芯片，并通過低功耗的AD轉換芯片TLC1543向主控芯片發送傳感器數據。電磁閥控制與驅動電路則完成對電磁閥的控制功能，電磁閥采用節能型的門閂式電磁閥，該電磁閥利用永久磁石產生的磁力來保持通斷的狀態，在掉電時保持原有狀態，無須電流維持；通過對電磁閥正向或反向通電，來控制電磁閥的通斷狀態。所述無線網絡通信方式為ZigBee通信技術。所述超級電容的規格為60F、2.7V，最低放電電壓為1.8V。所述超級電容設置為四組，由于傳統的蓄電池存在可充電次數少、不適合大電流放電、受環境影響較大等缺點，因此在本文中的供電系統設計中主要采用超級電容組作為主要的儲能和供電元件。超級電容作為一種綠色的、可反復充電次數幾乎沒有限制、適應能力更強的儲能元件，越來越受到業內界矚目。所述電源管理芯片為SM72441，此芯片專為便攜式太陽能充電設備所設計，內部集成了一個8通道，12位的AD轉換器，可實現自動浮充管理，也可采用PWM可編程控制浮充管理，轉換效率最高可達98.5%，工作電流典型值為10mA，靜態電流小于I μ Α，可通過外圍硬件設置芯片的最大輸出電壓、最大輸出電流、更新速率。鋰電池，過放電保護電壓為3V，容量為500mAh，同樣由一塊SM72441控制太陽能充電，當檢測為后備電源，通常在超級電容無法為整個系統供電時啟用，規格采用過充保護電壓為4.2V到鋰電池已充滿后由主控芯片切斷充電。在光照充足的情況下，系統供電依靠超級電容的放電；當光照條件較差，主控芯片切換到鋰電池供電。為防止鋰電池在啟用時給超級電容反向充電，增加系統不必要的損耗，兩種供電模式在硬件設計上被相互隔斷。所述A/D轉換電路采用芯片為TLC1543。所述超級電容和鋰電池后端設置三個DC/DC電源轉換芯片。
【權利要求】
1.一種自動滴灌控制器，包括控制器部分和供電部分；其特征在于:其中控制器部分包括傳感器、Α/D轉換電路、電磁閥、電磁閥驅動電路、主控制芯片和看門狗電路；傳感器與Α/D轉換電路相連接；電磁閥與電磁閥驅動電路相連接；A/D轉換電路、電磁閥驅動電路和看門狗電路均與主控芯片相連接；供電部分部分包括電源管理芯片、超級電容、鋰電池、電源轉換電路和太陽能電池板；其中超級電容、鋰電池和太陽能板均與電源管理芯片相連接；超級電容與電源轉換電路相連接；鋰電池與電源轉換電路相連接；電源轉換電路與主控芯片相連接。
2.如權利要求1所述的自動滴灌控制器，其特征在于所述主控芯片選用無線網絡通信模塊 ZICM2410。
3.如權利要求2所述的自動滴灌控制器，其特征在于所述無線網絡通信方式為ZigBee通信技術。
4.如權利要求1所述的自動滴灌控制器，其特征在于所述超級電容的規格為60F、2.7V，最低放電電壓為1.8V。
5.如權利要求1或4所述的自動滴灌控制器，其特征在于所述超級電容設置為四組。
6.如權利要求1所述的自動滴灌控制器，其特征在于所述電源管理芯片為SM72441。
7.如權利要求1所述的自動滴灌控制器，其特征在于所述Α/D轉換電路采用芯片為TLC1543。
8.如權利要求1所述的自動滴灌控制器，其特征在于所述超級電容和鋰電池后端設置三個DC/DC電源轉換芯片。
【文檔編號】A01G25/16GK104247655SQ201410496374
【公開日】2014年12月31日 申請日期:2014年9月25日 優先權日:2014年9月25日
【發明者】張俊 申請人:陜西易陽科技有限公司