CN202799825U - 一种低能耗的多站节水灌溉控制电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及控制电路技术领域，尤其涉及一种低能耗的多站节水灌溉控制电路，包括主控制器以及分别与主控制器电连接的电源电路、电压检测电路、按键电路、LCD液晶显示电路、控制电磁阀输出电路以及雨量检测电路。该低能耗的多站节水灌溉控制电路有多个电路与主控制器电连接，可以实现任意调节时间、多种自动循环灌溉方式，如按季节、星期、奇数日、偶数日、间隔天数等循环方式，控制多个电磁阀，同时可检测雨量情况，实现下雨期间自动停止灌溉功能以及低电压检测功能。
Description
技术领域
本实用新型涉及控制电路技术领域，尤其涉及一种低能耗的多站节水灌溉控制电路。
背景技术
我国水资源严重缺乏，人均水资源占有量只有2200立方米，仅为世界平均水平的四分之一。受季风气候和地形条件影响，水资源时空分布极不均衡，南方水多耕地少，北方水少耕地多，干旱缺水已成为我国北方地区的主要问题。另外，我国农业是用水大户，其用水量约占全国用水总量的70％，在西北地区则占到90％。所以，为实现水资源的可持续利用，促进经济社会的可持续发展，大力发展节水灌溉是一种必然选择。
目前市售的固定式喷灌系统中灌溉控制器的功耗都比较大，没有用到实现各个模块部分的硬件电路设计的核心芯片。
实用新型内容
针对现有技术的缺点，本实用新型提供了一种低能耗的多站节水灌溉控制电路。
为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：
一种低能耗的多站节水灌溉控制电路，其特征在于：包括主控制器以及分别与主控制器电连接的电源电路、电压检测电路、按键电路、LCD液晶显示电路、控制电磁阀输出电路以及雨量检测电路。
其中，所述主控制器为MSP430F4152。本系统选择MSP430F4152作为主控制器，P6.1～P6.5则作为按键的扫描接口，P7.5为控制器的低电压检测口，P7.4为控制器的雨量传感器扫描接口，由于该芯片MSP430F4152具有液晶驱动能力，可将LCD液晶显示电路的公共端与主控制器的公共端（COM0-COM3）、LCD液晶显示电路的各驱动段(S0-S15)与主控制器连接对应就即可。
优选地，所述电源电路采用稳压芯片HT7530供电。该部分采用了稳压芯片HT7530作为对主控制器、LCD液晶显示电路等电路供电，HT7530芯片是一种集成稳压器电路，外接9V干电池，输出3V电压。
优选地，所述电压检测电路采用芯片HT7050，当检测到供电电压大于等于5V时，芯片HT7050的第一脚输出高电平；当检测到供电电压小于5V时，芯片HT7050的第一脚输出低电平。该电压检测电路主要是采用芯片HT7050，当检测到干电池的供给电压大于等于5V时，芯片的第一脚输出高电平，反之当前低于5V时，输出低电平，这样可以提醒用户及时更换电池，以免电压过低无法驱动直流电磁阀。
优选地，所述按键电路包括程序切换键、选择键、模式键、加键和减键，系统中按键的功能主要用于用户输入和修改设定的参数值。
优选地，所述LCD液晶显示电路采用段式液晶屏。为了降低功耗，液晶屏采用的段式液晶屏。MSP430的液晶显示有静态、2MUX 、3MUX 、4MUX四种显示模式，而最常用的是4MUX模式，即有四个公共端（相当于数码管扫描显示的位选端），若干个驱动端的模式。这种模式的最大优点就是能使用最少的引脚提供最多的液晶显示段。在MSP430系列能驱动液晶显示的单片机中，专门开辟了一片存储空间（LCDMEM1～LCDMEM20）存放要显示的信息，被称为液晶显示缓存，简称液晶显存。
优选地，所述控制电磁阀输出电路采用H桥驱动电路。由于电磁阀是自保持式，脉冲电压是5-9VDC，脉冲宽度是20-100MS，电路采用H桥驱动电路。由于H桥驱动电路是完全对称的，故在电路上将其分解了。电磁阀在开启或关闭的时候需要电流，保持期间不需要电流，大大减低功耗，更加节能。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
本实用新型低能耗的多站节水灌溉控制电路有多个电路与主控制器电连接，可以实现任意调节时间、多种自动循环灌溉方式，如按季节、星期、奇数日、偶数日、间隔天数等循环方式，控制多个电磁阀，同时可检测雨量情况，实现下雨期间自动停止灌溉功能以及低电压检测功能。
附图说明
图1为本实用新型低能耗的多站节水灌溉控制电路示意图；
图2为电压检测电路示意图；
图3为按键电路示意图；
图4为LCD液晶显示电路示意图；
图5为控制电磁阀输出电路示意图；
图6为雨量检测电路示意图；
图7为主程序流程图；
图8为按键扫描流程图；
图9为旋钮扫描流程图。
具体实施方式
下面结合具体事实方式对本实用新型作进一步的说明。
如图1至图9所示为本实用新型低能耗的多站节水灌溉控制电路的实施例，包括主控制器以及分别与主控制器电连接的电源电路、电压检测电路、按键电路、LCD液晶显示电路、控制电磁阀输出电路以及雨量检测电路。
其中，主控制器为MSP430F4152。本系统选择MSP430F4152作为主控制器，P6.1～P6.5则作为按键的扫描接口，P7.5为控制器的低电压检测口，P7.4为控制器的雨量传感器扫描接口，由于该芯片MSP430F4152具有液晶驱动能力，可将LCD液晶显示电路的公共端与主控制器的公共端（COM0-COM3）、LCD液晶显示电路的各驱动段(S0-S15)与主控制器连接对应就即可。
电源电路采用稳压芯片HT7530供电。该部分采用了稳压芯片HT7530作为对主控制器、LCD液晶显示电路等电路供电，HT7530芯片是一种集成稳压器电路，外接9V干电池，输出3V电压。
电压检测电路采用芯片HT7050，当检测到供电电压大于等于5V时，芯片HT7050的第一脚输出高电平；当检测到供电电压小于5V时，芯片HT7050的第一脚输出低电平。该电压检测电路主要是采用芯片HT7050，当检测到干电池的供给电压大于等于5V时，芯片的第一脚输出高电平，反之当前低于5V时，输出低电平，这样可以提醒用户及时更换电池，以免电压过低无法驱动直流电磁阀。
按键电路包括五个按键设计，分别是程序切换键“PROG ABC”、选择键“NEXT”、模式键“MODE”、加键“＋/ON”和减键“-/OFF”，系统中按键的功能主要用于用户输入和修改设定的参数值。
LCD液晶显示电路采用段式液晶屏。为了降低功耗，液晶屏采用的段式液晶屏。MSP430的液晶显示有静态、2MUX 、3MUX 、4MUX四种显示模式，而最常用的是4MUX模式，即有四个公共端（相当于数码管扫描显示的位选端），若干个驱动端的模式。这种模式的最大优点就是能使用最少的引脚提供最多的液晶显示段。在MSP430系列能驱动液晶显示的单片机中，专门开辟了一片存储空间（LCDMEM1～LCDMEM20）存放要显示的信息，被称为液晶显示缓存，简称液晶显存。
控制电磁阀输出电路采用H桥驱动电路。由于电磁阀是自保持式，脉冲电压是5-9VDC，脉冲宽度是20-100MS，电路采用H桥驱动电路。由于H桥驱动电路是完全对称的，故在电路上将其分解了。如图5所示，图中J1和J4是电磁阀接口，CTR是直流电源的接口，Ctrl_COM和Ctrl_PUMP是单片机的IO口，当Ctrl_COM输出口为低电平、Ctrl_PUMP输出口为高电平的时候，电流经过Q2,从J1流向J4，然后流过Q9到地，此时直流电磁阀开启；当Ctrl_COM输出口为高电平、Ctrl_PUMP输出口为低电平的时候，电流经过Q11,从J4流向J1，然后流过Q1到地，此时直流电磁阀关闭。开启或关闭信号只需要20-100MS即可，然后Ctrl_COM和Ctrl_PUMP都保持低电平，这样电磁阀就保持先前状态。电磁阀在开启或关闭的时候需要电流，保持期间不需要电流，大大减低功耗，更加节能。
由于常用的雨量传感器在空气干燥的时候相当于常闭开关，此时VCC有电流通过电阻R71，使三极管Q32导通，三极管Q33的基级等效于接地，这样三极管Q33则截止，此时RAIN-CHK检测为高电平。反之，在下雨的时候，常闭开关动作，两触点断开，此时VCC电流通过电阻R73，导致三极管Q33导通，这时RAIN-CHK检测为低电平。
该低能耗的多站节水灌溉控制电路有多个电路与主控制器电连接，可以实现任意调节时间、多种自动循环灌溉方式，如按季节、星期、奇数日、偶数日、间隔天数（间隔1-15天可选）等循环方式，控制多个直流电磁阀（DC9V），同时可检测雨量情况，实现下雨期间自动停止灌溉功能以及低电压检测功能。
Claims (7)
1.一种低能耗的多站节水灌溉控制电路，其特征在于：包括主控制器以及分别与主控制器电连接的电源电路、电压检测电路、按键电路、LCD液晶显示电路、控制电磁阀输出电路以及雨量检测电路。
2.根据权利要求1所述的低能耗的多站节水灌溉控制电路，其特征在于：所述主控制器为MSP430F4152。
3.根据权利要求1所述的低能耗的多站节水灌溉控制电路，其特征在于：所述电源电路采用稳压芯片HT7530供电。
4.根据权利要求1所述的低能耗的多站节水灌溉控制电路，其特征在于：所述电压检测电路采用芯片HT7050，当检测到供电电压大于等于5V时，芯片HT7050的第一脚输出高电平；当检测到供电电压小于5V时，芯片HT7050的第一脚输出低电平。
5.根据权利要求1所述的低能耗的多站节水灌溉控制电路，其特征在于：所述按键电路包括程序切换键、选择键、模式键、加键和减键。
6.根据权利要求1所述的低能耗的多站节水灌溉控制电路，其特征在于：所述LCD液晶显示电路采用段式液晶屏。
7.根据权利要求1所述的低能耗的多站节水灌溉控制电路，其特征在于：所述控制电磁阀输出电路采用H桥驱动电路。
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| CN 201220415049 CN202799825U (zh) | 2012-08-21 | 2012-08-21 | 一种低能耗的多站节水灌溉控制电路 |
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| CN 201220415049 CN202799825U (zh) | 2012-08-21 | 2012-08-21 | 一种低能耗的多站节水灌溉控制电路 |
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|---|---|---|---|---|
| CN110338046A (zh) * | 2018-04-02 | 2019-10-18 | 珠海科明智能科技有限公司 | 一种利用收集的雨水自动浇花系统 |
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