CN201036283Y - 能调节喷灌量与喷灌范围的自动喷灌控制装置 - Google Patents

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罗锡文
陈羽白
张�杰
赖荣光
王贵恩
宋淑然
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Abstract

本实用新型是一种能调节喷灌量和喷灌范围的自动喷灌控制装置，包括有单片机、喷射距离控制器、水平喷射角度控制器、喷头、喷头位置的光电检测装置、小键盘、LED显示器，喷射距离控制器、水平喷射角度控制器、喷头位置的光电检测装置分别连接在单片机与喷头之间，小键盘、LED显示器连接在单片机上。本实用新型能由单片机对喷头的水平喷射角度和喷射距离进行二维控制，实现喷灌量和喷灌形状的控制，从而在自动喷灌中实现“按形和按需喷灌”。

Description

能调节喷灌量与喷灌范围的自动喷灌控制装置
技术领域
本实用新型涉及一种喷灌控制装置，特别是一种能调节喷灌量和喷灌范围的自动喷灌控制装置。
背景技术
植物自动喷灌常用的方法是利用水的压力使喷头旋转一定的角度并将水进一步打击后喷向地面，其喷灌量的控制是通过调整喷头，使喷灌量保持恒定，而喷灌区域的形状可调整为扇形或圆形。而实际的情况往往是不同位置的植物的需水量是不一致的，有些区域的土壤含水量低，要求喷灌的水量多，有些区域的土壤含水量高，要求喷灌的水量较少。同时，地块的形状往往又是不规则的，现有技术会使有些地方喷灌不到影响喷灌效果，而有些地方又喷到区域外造成浪费。
实用新型内容
本实用新型的目的是克服现有技术的缺点，提供一种能根据待喷灌地块的含水量和形状调节喷灌量和喷灌形范围的自动喷灌控制装置，实现“按形和按需喷灌”。
实现本实用新型目的的技术方案是：本实用新型包括有单片机、喷射距离控制器、水平喷射角度控制器、喷头、喷头位置的光电检测装置、小键盘、LED显示器，喷射距离控制器、水平喷射角度控制器、喷头位置的光电检测装置分别连接在单片机与喷头之间，小键盘、LED显示器连接在单片机上。
上述技术方案中的水平喷射角度控制器由步进电机驱动器和步进电机连接而成，步进电机驱动器的一端连接单片机，步进电机的一端连接喷头。
上述技术方案中的喷射距离控制器依次由D/A转换器、变频器和潜水泵连接而成，D/A转换器与单片机连接，潜水泵与喷头连接。
为了使本实用新型在工作过程中出现的故障能及时被发现，在单片机上还连接有声光报警装置。
为方便利用PC机进行编制喷灌形状和喷灌量控制程序，再将该程序发给单片机进行控制，在单片机上连接有通讯接口部件。
本实用新型的有益效果在于：由单片机控制的步进电机及其驱动装置能完成对喷头的水平喷射角度的控制，实现喷灌量和喷灌形状一维的控制；而变频器可以调节潜水电泵交流电机的转速，通过变频器改变潜水电泵电机的转速，则喷射距离随之改变，从而实现喷灌形状的另一维控制。也就是说，喷灌压力的大小以及喷头的旋转移动构成喷雾范围的大小和喷雾形状的不同；喷头的旋转移动速度的快慢决定了喷灌量的多少，即速度快则喷灌量小，反之则喷灌量多。因此本实用新型能实现“按形和按需喷灌”。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意框图；
图2为本实用新型喷灌三角形发送数据次序示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明。
如图1所示，本实用新型包括有单片机1、由步进电机驱动器2和步进电机3连接而成的喷射距离控制器、依次由D/A转换器4、变频器5和潜水泵6连接而成的水平喷射角度控制器、喷头7、喷头位置的光电检测装置8、小键盘、LED显示器10，单片机1采用89C51单片机，喷射距离控制器中的D/A转换器4与单片机1连接，潜水泵6与喷头7连接；水平喷射角度控制器中的步进电机驱动器2的一端连接单片机1，步进电机3的一端连接喷头7；喷头位置的光电检测装置8分别连接在单片机1与喷头7之间，小键盘、LED显示器10连接在单片机1上，同时，在单片机1上还连接有声光报警装置11和通讯接口部件9。
本实用新型使用时，利用PC机进行编制喷灌形状和喷灌量控制程序，再将该程序通过通讯接口部件9发给单片机1进行控制。由于PC是以字符的形式经过串行口发送给单片机，对于每一个操作单元的参数如距离值和角度值，分别被转换成D/A转换的数字量和步进电机3的步数，D/A数字量和步数都用一个两位的十六进制数来表示。另外，为了控制步进电机3的正反转及停止，必须给定一个标志位，本程序中以“OFFH”作为步进电机反转标志位，以“OFEH”作为步进电机3正转标志位，以“OFDH”作为步进电机3停转标志位。因此，在发送数据的过程中，每当发送完反转一遍的数据(即D/A数字量和步数)后，再发送一个正转标志位“OFEH”，表明下一轮数据为正转的数；而当发送正转一周的数据后，再发送一个反转标志位“OFFH”，表明下一轮数据为反转的数据；操作单元的所有数据和正反转标志位发送完后，最后再发送一个步进电机3停转标志位“OFDH”，当单片机1获取到此标志位时，表明已喷灌完成，需要停止步进电机3及关闭变频器5。喷灌过程中操作单元会出现“尾尾相连或首首相连”的现象，必须注意数据的发送次序，正确控制步进电机3的旋转方向。
图2示例了喷灌一个三角形区域时发送所有操作单元的数据时的次序。在图2中，用Dif[m][n](简记为Difmn)表示某个操作单元与前喷射操作单元的角度差，Dif表示一个数组名，m表示第几行，n表示此行的第几个操作单元(从左至右排列)。三角形区域给定了喷灌次序，计算相邻操作单元的距离值和角度差就必须依据此次序进行。另外，距离值是只由此操作单元的坐标值来决定，与其它操作单元无关。

Claims (5)

1.一种能调节喷灌量和喷灌范围的自动喷灌控制装置，其特征是：包括有单片机(1)、喷射距离控制器、水平喷射角度控制器、喷头(7)、喷头位置的光电检测装置(8)、小键盘、LED显示器(10)，喷射距离控制器、水平喷射角度控制器、喷头位置的光电检测装置(8)分别连接在单片机(1)与喷头(7)之间，小键盘、LED显示器(10)连接在单片机(1)上。
2.根据权利要求1所述的能调节喷灌量和喷灌范围的自动喷灌控制装置，其特征是所述的水平喷射角度控制器由步进电机驱动器(2)和步进电机(3)连接而成，步进电机驱动器(2)的一端连接单片机(1)，步进电机(3)的一端连接喷头(7)。
3.根据权利要求1或2所述的能调节喷灌量和喷灌范围的自动喷灌控制装置，其特征是所述的喷射距离控制器依次由D/A转换器(4)、变频器(5)和潜水泵(6)连接而成，D/A转换器(4)与单片机(1)连接，潜水泵(6)与喷头(7)连接。
4.根据权利要求1所述的能调节喷灌量和喷灌范围的自动喷灌控制装置，其特征是在所述的单片机(1)上还连接有声光报警装置(11)。
5.根据权利要求1所述的能调节喷灌量和喷灌范围的自动喷灌控制装置，其特征是在所述的单片机(1)上连接有通讯接口部件(9)。
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