CN106949296A - 一种微电无线智能阀门控制器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种微电无线智能阀门控制器,包括箱体,箱体内设置有控制电路板、电池、天线、减速电机和输出轴,电池、天线和减速电机均接入控制电路板中,减速电机通过齿轮传动机构与输出轴传动连接,输出轴与阀门的阀芯固定或传动连接,且输出轴通过行星齿轮传动机构与凸轮的转轴传动连接,凸轮对应设置有行程开关,行程开关接入控制电路板中以反馈输出轴的转动状态信息,箱体的外侧设置有为电池充电的太阳能电池板。以实现对农田中阀门的远程控制。本发明属于农业灌溉领域。
Description
技术领域
本发明涉及一种阀门控制器,属于农业灌溉领域。
背景技术
随着农业技术的不断进步,智能灌溉技术在现代农业中的应用越加广泛。阀门控制器在农业智能灌溉系统中是不可缺少的,如何才能使阀门稳定开、关,控制器对整个农田的智能灌溉系统的稳定起着重要的作用。特别是在一些农田面积较大的偏远地区,农田中阀门数量较多,人工开关阀劳动强度大,农田中取电也不方便。开发一种集合太阳能供电的一体式无线阀门控制器,实现对农田中阀门的远程控制是十分有必要的。
发明内容
本发明的目的在于:提供一种微电无线智能阀门控制器,以实现对农田中阀门的远程控制。
为解决上述问题,拟采用这样一种微电无线智能阀门控制器,包括箱体,箱体内设置有控制电路板、电池、天线、减速电机和输出轴,电池、天线和减速电机均接入控制电路板中,分别为系统供电、与远程终端机进行信号传输以及驱动输出轴转动以调节阀门状态,减速电机通过齿轮传动机构与输出轴传动连接,输出轴与阀门的阀芯固定或传动连接,且输出轴通过行星齿轮传动机构与凸轮的转轴传动连接,凸轮对应设置有行程开关,行程开关接入控制电路板中以反馈输出轴的转动状态信息,箱体的外侧设置有为电池充电的太阳能电池板。
前述控制器中,箱体内还固定设置有相互平行设置上支撑板和下支撑板,齿轮传动机构中转轴的两端分别转动设置于上支撑板和下支撑板上;
前述控制器中,控制电路板上包括有单片机、电源休眠模块、数传模块、稳压模块、供电稳压模块、充电管理模块和马达驱动模块,所述电池为可充电锂电池,太阳能电池板通过充电管理模块与电池相连接,电池经稳压模块与数传模块连接,数传模块分别与电源休眠模块、天线和单片机相连,电源休眠模块通过供电稳压模块与单片机相连,马达驱动模块分别与电源休眠模块、单片机和减速电机相连。
前述控制器中,行程开关对应设置有LED指示灯,且行程开关的启闭信息反馈至单片机;
前述控制器中,控制电路板上还设置有电池电压检测模块,电池电压检测模块分别与单片机、电池和电源休眠模块相连;
前述控制器中,所述天线为吸盘天线,天线伸至箱体的外部,且箱体外部的天线的外侧罩设有天线外罩;
前述控制器中,箱体的一侧为开口式结构,且其开口处设置有可拆卸式的箱盖;
前述控制器中,箱体内还设置有无线供电线圈,无线供电线圈贴紧箱盖的内侧设置,无线供电线圈也经充电管理模块与电池相连;
前述控制器中,输出轴上还固定设置有指示盘;
前述控制器中,所述凸轮共四个,四个凸轮同转轴设置,且每个凸轮均分别对应设置有一个行程开关,以反馈阀门的四种工作状态。
与现有技术相比,本发明在室外低电压能够智能控制T型三通阀门,其集合传动机构、控制系统、太阳能板的一体式控制器,可以实现控制阀门的四种状态,即A开、B开、全开、全关,A开和B开指两个支管分别单独连通,采用超功耗休眠技术,加太阳能补充电源,可以长时间待机,在室外可以长时间使用,通过无线控制智能开关阀门,本发明具有体积小、功耗低、扭矩大、无线供电、智能控制等优点,解决了室外不能长时间对阀门控制器供电;无线远程控制,当控制系统瘫痪或者控制器里的电池没有电的时候,无需拆卸阀门进行调整,通过无线供电器,使阀门处于正常工作状态;
现有的阀门控制器,当控制系统瘫痪或者控制器里的电池没有电的时候,农田里的阀门处于不工作状态,需要拆卸阀门进行调节及维修,本装置上安装了无线供电线圈,不需要拆卸阀门就可以调节,通过无线供电器,使阀门处于正常工作状态,还可以进行充电;本装置采用吸盘天线,LORA通信技术,无线控制范围广,且安装有行程开关、通过凸轮和指示盘可以清楚看到阀门状态。
附图说明
图1是本发明的结构爆炸图;
图2是本发明组装后的结构示意图;
图3是本发明的控制原理图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将通过附图对发明作进一步地详细描述。
实施例:
参照图1、图2和图3,本实施例提供一种在室外低电压能够智能控制T型三通阀门的装置,包括箱体1,箱体1内设置有控制电路板2、电池3、天线4、减速电机5和输出轴6,电池3、天线4和减速电机5均接入控制电路板2中,分别为系统供电、与远程终端机进行信号传输以及驱动输出轴6转动以调节阀门状态,所述天线4为吸盘天线,天线4伸至箱体1的外部,且箱体1外部的天线4的外侧罩设有天线外罩19,减速电机5通过齿轮传动机构7与输出轴6传动连接,箱体1内还固定设置有相互平行设置上支撑板16和下支撑板17,齿轮传动机构7中转轴的两端分别转动设置于上支撑板16和下支撑板17上,输出轴6上还固定设置有指示盘18,输出轴6与T型三通阀门的阀芯固定连接,通过输出轴6的转动控制阀门的四种状态,且输出轴6通过行星齿轮传动机构8与凸轮9的转轴传动连接,所述凸轮9共四个,四个凸轮9同转轴设置,且每个凸轮9均分别对应设置有一个行程开关10,行程开关10接入控制电路板2中以反馈输出轴6的转动状态信息,即反馈阀门的四种工作状态(即A开、B开、全开、全关),箱体1的外侧设置有为电池3充电的太阳能电池板11。
控制电路板2上包括有单片机21、电源休眠模块22、数传模块23、稳压模块24、供电稳压模块25、充电管理模块26和马达驱动模块27,所述电池3为可充电锂电池,太阳能电池板11通过充电管理模块26与电池3相连接,电池3经稳压模块24与数传模块23连接,数传模块23分别与电源休眠模块22、天线4和单片机21相连,电源休眠模块22通过供电稳压模块25与单片机21相连,马达驱动模块27分别与电源休眠模块22、单片机21和减速电机5相连,控制电路板2上还设置有电池电压检测模块28,电池电压检测模块28分别与单片机21、电池3和电源休眠模块22相连,行程开关10对应设置有LED指示灯12,且行程开关10的启闭信息反馈至单片机21,箱体1的一侧为开口式结构,且其开口处设置有可拆卸式的箱盖13,箱体1内还设置有无线供电线圈14,无线供电线圈14贴紧箱盖13的内侧设置,无线供电线圈14也经充电管理模块26与电池3相连。
其控制原理如下:
在系统无需工作,即不需要调节T型三通阀门的工作状态时,电源休眠模块22控制系统整体处于休眠状态,当需要调节T型三通阀门的工作状态时,通过上位机传递信号,经天线4至数传模块23(LORA数传模块),数传模块23发出脉冲信号至电源休眠模块22,电源休眠模块22接收信号后启动系统电源,从而通过马达驱动模块27控制减速电机5工作,减速电机5驱动输出轴6转动,进而带动T型三通阀门的阀芯转动,从而改变阀门连通状态,与此同时,行星齿轮传动机构8带动凸轮9转动,通过行程开关10检测凸轮9转动信息,从而反馈阀门状态信息至单片机21,再通过数传模块23和天线4将信息上传至上位机,从而实现阀门的远程控制。
Claims (10)
1.一种微电无线智能阀门控制器,包括箱体(1),其特征在于:箱体(1)内设置有控制电路板(2)、电池(3)、天线(4)、减速电机(5)和输出轴(6),电池(3)、天线(4)和减速电机(5)均接入控制电路板(2)中,减速电机(5)通过齿轮传动机构(7)与输出轴(6)传动连接,输出轴(6)与阀门的阀芯固定或传动连接,且输出轴(6)通过行星齿轮传动机构(8)与凸轮(9)的转轴传动连接,凸轮(9)对应设置有行程开关(10),行程开关(10)接入控制电路板(2)中以反馈输出轴(6)的转动状态信息,箱体(1)的外侧设置有为电池(3)充电的太阳能电池板(11)。
2.根据权利要求1所述一种微电无线智能阀门控制器,其特征在于:箱体(1)内还固定设置有相互平行设置上支撑板(16)和下支撑板(17),齿轮传动机构(7)中转轴的两端分别转动设置于上支撑板(16)和下支撑板(17)上。
3.根据权利要求1所述一种微电无线智能阀门控制器,其特征在于:控制电路板(2)上包括有单片机(21)、电源休眠模块(22)、数传模块(23)、稳压模块(24)、供电稳压模块(25)、充电管理模块(26)和马达驱动模块(27),所述电池(3)为可充电锂电池,太阳能电池板(11)通过充电管理模块(26)与电池(3)相连接,电池(3)经稳压模块(24)与数传模块(23)连接,数传模块(23)分别与电源休眠模块(22)、天线(4)和单片机(21)相连,电源休眠模块(22)通过供电稳压模块(25)与单片机(21)相连,马达驱动模块(27)分别与电源休眠模块(22)、单片机(21)和减速电机(5)相连。
4.根据权利要求1所述一种微电无线智能阀门控制器,其特征在于:行程开关(10)对应设置有LED指示灯(12),且行程开关(10)的启闭信息反馈至单片机(21)。
5.根据权利要求3所述一种微电无线智能阀门控制器,其特征在于:控制电路板(2)上还设置有电池电压检测模块(28),电池电压检测模块(28)分别与单片机(21)、电池(3)和电源休眠模块(22)相连。
6.根据权利要求1所述一种微电无线智能阀门控制器,其特征在于:所述天线(4)为吸盘天线,天线(4)伸至箱体(1)的外部,且箱体(1)外部的天线(4)的外侧罩设有天线外罩(19)。
7.根据权利要求1所述一种微电无线智能阀门控制器,其特征在于:箱体(1)的一侧为开口式结构,且其开口处设置有可拆卸式的箱盖(13)。
8.根据权利要求1所述一种微电无线智能阀门控制器,其特征在于:箱体(1)内还设置有无线供电线圈(14),无线供电线圈(14)贴紧箱盖(13)的内侧设置,无线供电线圈(14)也经充电管理模块(26)与电池(3)相连。
9.根据权利要求1所述一种微电无线智能阀门控制器,其特征在于:输出轴(6)上还固定设置有指示盘(18)。
10.根据权利要求1所述一种微电无线智能阀门控制器,其特征在于:所述凸轮(9)共四个,四个凸轮(9)同转轴设置,且每个凸轮(9)均分别对应设置有一个行程开关(10),以反馈阀门的四种工作状态。
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