CN204157401U - 基于ZigBee的低功耗农田灌溉监控系统 - Google Patents
基于ZigBee的低功耗农田灌溉监控系统 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型针对之前农田灌溉监控系统中存在的运行功耗高的问题，提供了基于ZigBee的低功耗农田灌溉监控系统，属农田灌溉监控系统领域。包括土壤温湿度传感模块、太阳能充电模块、ZigBee模块、GSM通信模块，电磁阀驱动模块、电磁阀状态采集模块、电池电量采集模块。该系统采用低功耗的单片机作为中央控制器，在低功耗的情况下根据高精度土壤温湿度传感器传递的农田中土壤温湿度信息，完成农田的灌溉。本系统经过仿真测试，在采用两节干电池供电的情况下，能够连续工作200天，而传统灌溉系统，连续工作时间只能达到67天，可见，本系统的运行功耗得到了很大的降低。
Description
技术领域
本实用新型涉及农田灌溉监控系统领域，具体地说，是基于ZigBee的低功耗农田灌溉监控系统。
背景技术
自动灌溉控制技术在我国起步较晚，抑制处于十分落后的状态，目前大部分农业基本上直接采用漫灌的方式，这种方式费时费力，且容易灌溉过渡，浪费水源，影响作物生长。随着科技的飞速发展，部分农村开始采用自动灌溉的措施，但由于技术部够成熟，实际上仍是半自动化控制，并没有对农田进行精准灌溉。近几年，自动化控制的精准灌溉走向农田，虽然实现了现代农业的远程管理，智能化控制，但是整个系统结构复杂，能源消耗大，对于经济不发达的农村普及困难。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供基于ZigBee的低功耗农田灌溉监控系统。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
本实用新型涉及基于ZigBee的低功耗农田灌溉监控系统，属农田灌溉监控系统领域。包括土壤温湿度传感模块、太阳能充电模块、ZigBee模块、GSM通信模块，电磁阀驱动模块、电磁阀状态采集模块、电池电量采集模块。其特征在于：所述ZigBee模块是该监控系统的控制核心，与土壤温湿度传感模块、太阳能充电模块、电磁阀驱动模块、电磁阀状态次啊及模块、GSM通信模块连接。
作为本实用新型的进一步方案，所述的ZigBee模块采用MSP430F2001低功耗单片机，工作电压1.8V～3.6V。
作为本实用新型的进一步方案，所述的太阳能充电模块包括太阳能板、充电电池、可休眠充电电路。
与现有技术相比，本实用新型的积极效果是：
本实用新型根据土壤温湿度信息，电磁阀状态信息、电池电量信息，通过ZigBee模块将控制指令传输到各终端节点：电磁阀驱动模块和太阳能充电模块，实现对农田灌溉的远程监控。由于太阳能充电模块中设置休眠电路，可根据电池电量的情况，控制太阳能充电，减少太阳能板的损耗，节约成本，降低能耗。
附图说明
图1是基于ZigBee的低功耗农田灌溉监控系统的结构图；
图2是所述太阳能充电模块中的太阳能充电电路。
具体实施方式
为了使本实用新型实现的技术手段、创新特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。
如图1所示，基于ZigBee的低功耗农田灌溉监控系统，包括土壤温湿度传感模块、太阳能充电模块、ZigBee模块、GSM通信模块，电磁阀驱动模块、电磁阀状态采集模块、电池电量采集模块。其特征在于：所述ZigBee模块是该监控系统的控制核心，与土壤温湿度传感模块、太阳能充电模块、电磁阀驱动模块、电磁阀状态次啊及模块、GSM通信模块连接。
ZigBee模块与各模块之间进行双向的信息传输，将土壤温湿度传感模块、电池电量采集模块、电磁阀状态采集模块采集的土壤温湿度、电池电量、电磁阀开关状态等信息数据汇聚到GSM通信模块，同时接收GSM通信模块发送的控制指令，对电磁阀电路和太阳能充电电路进行相应的控制。
如图2所示，太阳能充电模块的充电电路中,J1为太阳能电池板接口。ISET与地之间连接一个瓦起步电阻对充电恒流电流进行设置，IMIN为维持电流端，在恒流充电状态，当电池电压达到所设置的恒流充电终止电压时，恒流充电装填结束，进入维持充电状态，并以维持电流对电池充电，而且只要有输入电压，就会一直以维持电流想电池充电。当输入电压低于电流电压时，模块中的芯片自动进入睡眠状态，以此降低能耗。
对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性的实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
Claims (3)
1.基于ZigBee的低功耗农田灌溉监控系统，属农田灌溉监控系统领域。包括土壤温湿度传感模块、太阳能充电模块、ZigBee模块、GSM通信模块，电磁阀驱动模块、电磁阀状态采集模块、电池电量采集模块，其特征在于：所述ZigBee模块是该监控系统的控制核心，与土壤温湿度传感模块、太阳能充电模块、电磁阀驱动模块、电磁阀状态次啊及模块、GSM通信模块连接。
2.根据权利要求1所述的基于ZigBee的低功耗农田灌溉监控系统，其特征在于：所述的ZigBee模块采用MSP430F2001低功耗单片机，工作电压1.8V～3.6V。
3.根据权利要求1所述的基于ZigBee的低功耗农田灌溉监控系统，其特征在于：所述的太阳能充电模块包括太阳能板、充电电池、可休眠充电电路。
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Cited By (3)
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|---|---|---|---|---|
| CN105519408A (zh) * | 2015-12-30 | 2016-04-27 | 山东大学 | 一种自动节水灌溉的无线网络终端节点及其应用 |
| CN105580716A (zh) * | 2016-02-28 | 2016-05-18 | 山东大学 | 大区域多田块自动节水灌溉三级控制系统及其使用方法 |
| CN106327825A (zh) * | 2016-08-19 | 2017-01-11 | 浙江机电职业技术学院 | 一种基于ZigBee网络的土壤温湿度监测系统 |
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