CN202009605U - 卫星灌溉系统控制器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及远程灌溉控制系统，具体是一种无线控制的卫星灌溉系统控制器。该控制器包括电源部分，中央控制部分以及信号输出部分，所述中央控制部分为微程序控制器，微程序控制器输出端连接有板地址开关及驱动器阵列，驱动器阵列通过电子输出端口输出至继电器板；微程序控制器输入输出端口上连接RS485接口以及实时时钟和闪速存储器，电源部分为微程序控制器提供12V直流电源。本灌溉系统控制器具备直接发送数字控制信号来逐个或者有选择性地开启和关闭常规灌溉电磁阀门的功能，因而浇灌的针对性更强，避免了宝贵水资源的浪费，同时，也避免了线缆铺设带来的人力、物力成本的增加，大大降低了成本。

Description

卫星灌溉系统控制器

技术领域

本实用新型涉及远程灌溉控制系统，具体是一种无线控制的卫星灌溉系统控制器。

背景技术

现有农业方面，为了保证作物生长发育需要，需要对作物需水情况进行监测，并进行实时灌溉；在城市园林绿化方面，也需要经常对林木花草进行灌溉。在现代农业灌溉技术中，特别是在一些偏远山区，对于一些大面积的作物灌溉时，需要投入大量的人力、物力和财力，不仅浪费有限资源，增加了农业生产成本，挫伤了农业生产积极性。在现有的一些灌溉方式中，多数采用人工灌溉和定时自动灌溉。人工灌溉就是通过人对作物是否需水的观察判断，靠人工来控制阀门的开关，以实现灌溉。人工灌溉虽然能够基本上按照作物的缺水情况进行灌溉，但其缺点是：需要大量的人力消耗，劳动强度大，水资源浪费大，要真正实现灌溉实时性非常困难。而对于定时自动灌溉，需要预先设定灌溉开始的时间和灌溉时间长，当到了预设的时间，就自动打开控制阀，进行定时长的灌溉。其缺点是：灌溉针对性较差，不能根据作物的实际需水状况进行灌溉，可能造成水资源的浪费，并且需要在控制阀与控制终端之间铺设双向电缆，造成人力、物力成本的增加。

实用新型内容

为了解决该问题，本实用新型提供一种可通过手机或终端电脑控制的卫星灌溉系统控制器，从而实现灌溉控制的远程化控制，达到节约人力、物力以及水资源的目的。

本实用新型为实现上述目的，所采取的技术方案为：一种卫星灌溉系统控制器，包括电源部分，中央控制部分以及信号输出部分，所述中央控制部分为微程序控制器，微程序控制器输出端连接有板地址开关及驱动器阵列，驱动器阵列通过电子输出端口输出至继电器板；微程序控制器输入输出端口上连接RS485接口以及实时时钟和闪速存储器，电源部分为微程序控制器提供12V直流电源。

所述微程序控制器输入端口上还连接有系统时钟。

所述驱动器阵列与电子输出端口之间还连接有LED指示灯。

所述RS485接口用于从无线遥控器来接收灌溉指令。

所述LED指示灯由RS485和RS232接口连接到中央计算机，携带式计算机或者无线装置。

本实用新型所述卫星灌溉系统控制器，有益效果在于：

1、本灌溉系统控制器具备直接发送数字控制信号来逐个或者有选择性地开启和关闭常规灌溉电磁阀门的功能，因而浇灌的针对性更强，避免了宝贵水资源的浪费。

2、本实用新型通过低功率无线数据自动传输器来发送灌溉程序指令给电磁阀门，该控制器可通过中央电脑或者手提式电脑现场无线编辑程序指令控制，因而避免了线缆铺设带来的人力、物力成本的增加，大大降低了成本。

3、本实用新型具有内置的8位板地址选择器，而该选择器通过由用户设定8位指拨开关，这意味着多达256个控制器，可通过2根RS485电缆来与其连接，可实现更加广阔的控制规模，为企业节省了成本。

附图说明

图1为本实用新型整体结构框图。

图2为本实用新型继电器板结构框图。

图3为本实用新型软件控制流程图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型结构及其工作原理详细说明如下。

如图1所示为本实用新型整体结构框图。本灌溉系统控制器，包括电源部分，中央控制部分以及信号输出部分，所述中央控制部分为微程序控制器1，微程序控制器1接收来自程序设备的灌溉程序指令，并通过两个串行接口中的其中一个端口，储存在闪速储存器3接着执行程序指令，根据事先设置好的灌溉时间，发送电子灌溉信号给一系列的电磁阀门。

微程序控制器1输出端连接有板地址开关4及驱动器阵列6，驱动器阵列6通过电子输出端口8输出至继电器板。微程序控制器1输入输出端口上连接RS485接口7以及实时时钟2和闪速存储器3。微程序控制器1能够读懂实时时钟2，并根据特殊的命令程序来调整修改时间。闪速存储器3是一个系统物理存储器。电源部分9为微程序控制器1提供12V直流电源。所述微程序控制器1输入端口上还连接有系统时钟5，并在驱动器阵列6与电子输出端口8之间连接LED指示灯10，用来实时显示各设备的工作状态。

本实用新型所述之微程序控制器1是控制器的核心部份，是一个带有嵌入式微处理器，记忆卡和操作固件系统的计算机。微程序控制器1通过RS485接口7接收来自远程电脑的灌溉指令和程序，并且把命令地址端与控制器地址端进行验证，如果相配则将该命令存入闪速存储器3。微程序控制器1连续不断地检查实时时钟2并根据设置好的时间表来执行灌溉指令。当时间设置好需要驱动灌溉阀门时，微程序控制器1发送电子信号到其中一个电子输出端口8。该电子信号是应用到给相应的灌溉阀门提供所需要的电源功率的继电器。该驱动器阵列6被用于缓冲数据总线来保护微程序控制器1和闪速存储器3，并且向继电器提供足够的电流。32个LED指示灯10在任何时候显示出输出端口的状态，这对测试和检修都是很有帮助的。实时时钟5是系统时钟。电源部分9为12伏直流电源，其为控制板电源。

本实用新型灌溉系统控制器具有内置的8位地址选择器，因而可以简单的级联设计成一个中高等的灌溉方案。这个单一的控制器有32位的输出，所以能不需要其他多余输出模块就能控制32个站点。另外，它具有能够便捷的与计算机或者无线发射器连接的RS485与RS232串行端口，这样能够被无线电设备或者现场操作员控制。同时，控制器具有一个特殊的无线接收装置，能够在紧急情况下接受现场操作员的灌溉命令；这些特殊的命令将会暂时的抢占常规的灌溉程序，并且当特殊命令完成后返回到正常的程序。这个特征是用来在中断或者手动关闭正常灌溉例程时，进行修理和维护的。当紧急情况结束后，植物需要立即被灌溉，而不是错失正常例程等到第二天。

图2为继电器板的结构框图。灌溉控制器通过直接连接到控制器的32个输出端口来控制32个继电器。每个独立的继电器，从1到32都与相对应的电磁阀门相连接。按如图所示逻辑序列应用于一个继电器的输入端口，相应的电磁阀被通电而打开阀门。相反，电磁阀断电而关闭阀门。

图3为本实用新型软件控制流程图。“Start”为电源开启键，当微程序控制器的微程序处理器记忆卡初始化，并检查实时时钟的时间是否有应该在此时运行的一个程序。如果有，就将马上执行该程序并把自己处于一个等待状态中来接收来自远程终端机，手机或者遥控器的新指令。当控制器接收到新的指令后，开始检查指令源并根据指令执行相应的程序。如果接收到是无效指令或者不被控制器所识别的指令，就会被自动过滤掉，控制器又恢复到等待其他指令的等待状态。被用来接收无线手机指令的调制解调器是波段通信GSM解调器。遥控发射器是市场上标准的一个手持发射器。

本实用新型所用遥控接收器为具有2个DIP的8位开关板块。第一个8位板块必须是和发射源地址一样的遥控器地址，第二个开关储库应当与其附贴的控制板相符。这种配置可以防止遥控器给错误的控制器板发出指令。遥控接收器通过RS485电缆线连接到微程序控制器。遥控接收器也有它自己的源地址和地址选择开关。当遥控发射器发送命令到该接收器，它也发送接收器的地址，这样网络中的其它接收器将不会对该指令作出反应或者采取行动。然后，接收器验证自己的源地址并处理相应的命令。

能够被灌溉控制器内在功能所识别的一系列命令：

0x21：//修改时间

0x22：//读出时间

0x23：//重新开始储存时间

0x25：//添加一个新的时间数据表

0x27：//输入当前命令(更换并且在第二轮中执行命令)

//记录在闪速存储器

0x29：//取消当前命令并返回到最初状态

0x24：//关闭所有的32位输出端口

0x26：//开启所有的输出端口(重新执行标准的程序)

0x28：//(按事先设定的时间)逐个地开启所有的输出端口

0x30：//撤销“0x28”命令

以上命令说明：

0x21指令

该指令用于设置或者修改实时时钟灌溉日期和时间。

0x22指令

该指令用于阅读实时时钟灌溉日期和时间。

0x23指令

该指令用于重新设置和删除闪存卡里所有的程序命令后再设置输出端以特定的值。

0x25指令

该指令用于在特定的时间开启或关门特定的灌溉阀门或者多个阀门。

0x27指令

该指令用于暂停当前的操作，并执行已储存的最初灌溉程序指令。

0x29指令

该指令用于在任何时间内取消0x27指令，并返回到正常灌溉时间表状态

0x24指令

该指令用于在灌溉程序正常执行状态时抑制输出端口，即，该程序指令按时执行。但是，没有任何从控制器的控制信号发送给任何电磁阀门。该指令特别用于在暴强风或者降雨量很大的情况下，可进行自动关闭灌溉区域的灌溉。

0x26指令

该指令能让所有的输出端口重新进入正常程序状态。

0x28指令

该指令用于在特定的时间逐个开启所有的输出端口。在一个指令灌溉区域，该命令逐个开启灌溉系统电磁阀门，从第一个阀门开始，每个阀门将根据指令保留相应的灌溉设置。

0x30指令

该指令可以任何时候取消0x28指令。

本实用新型所述控制器可通过手机或计算机终端设备现场无线编辑程序指令控制，实现远程无线操作控制，不但减少了线缆铺设的物力及人力成本的增加，而且操作更加智能化，便捷化，避免了水资源的浪费。

Claims (5)

1.一种卫星灌溉系统控制器，包括电源部分，中央控制部分以及信号输出部分，其特征在于，所述中央控制部分为微程序控制器(1)，微程序控制器(1)输出端连接有板地址开关(4)及驱动器阵列(6)，驱动器阵列(6)通过电子输出端口(8)输出至继电器板；微程序控制器(1)输入输出端口上连接RS485接口(7)以及实时时钟(2)和闪速存储器(3)，电源部分(9)为微程序控制器(1)提供12V直流电源。

2.根据权利要求1所述的卫星灌溉系统控制器，其特征在于，所述微程序控制器(1)输入端口上还连接有系统时钟(5)。

3.根据权利要求1所述的卫星灌溉系统控制器，其特征在于，所述驱动器阵列(6)与电子输出端口(8)之间还连接有LED指示灯(10)。

4.根据权利要求1所述的卫星灌溉系统控制器，其特征在于，所述RS485接口(7)用于从无线遥控器来接收灌溉指令。

5.根据权利要求3所述的卫星灌溉系统控制器，其特征在于，所述LED指示灯(10)由RS485和RS232接口连接到中央计算机，携带式计算机或者无线装置。

Images