CN204440142U - 一种智能灌溉终端控制器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种智能灌溉终端控制器，包括电源模块、处理器模块、无线通信模块、信号输出模块、信号采集模块以及外壳；本实用新型通过处理器模块控制各元件在工作及不工作时的工作模式状态，大大延长了终端控制器的电池使用时间，从而降低了维护人员去现场换电池的频率，降低了维护成本和延长了维护周期。处理器模块通过新型无线通信模块与现场集中控制器相交互，延长了终端控制器与现场集中控制器之间的无线通信距离，有效增大了现场集中控制器的有效控制范围，从系统配置角度，有效减少了现场集中控制器的数量，从而简化了整个灌溉控制系统的复杂性，降低了硬件投入成本。
Description
技术领域
本实用新型属于农业灌溉和绿化用地灌溉技术领域，涉及一种智能灌溉终端控制器。
背景技术
随着科技的进步，传统的农业灌溉方式也正在发生翻天覆地的变化，智能化的灌溉方式正在蓬勃发展，并开始大量运用到实际农业生产活动中，同时随着人们对居住环境周边绿化意识的增强，给智能化的灌溉控制系统提供了一定的发展机遇。
目前在国内外，很多企业都在开发智能化的灌溉控制系统，目前大部分的智能化灌溉控制系统都是由后台服务器、现场集中控制器、终端控制器三部分组成。本实用新型属于终端控制器这个范围，目前的终端控制器虽然很多都采用小型锂电池供电，但小型锂电池电量有限，由于设备长期处于不断电的状态下，没有工作任务时间段内也在消耗大量的电量，造成锂电池电量的无效消耗，进而造成灌溉活动中需要频繁的更换锂电池。其次，大部分终端控制器与现场集中控制器无线通信的方式都是采用Zigbee模块，此传输方式传输距离有限，实际使用时传输距离仅能维持在几百米范围内。
实用新型内容
本实用新型的目的在于解决上述目前行业内智能灌溉控制系统终端控制器存在的两个相对局限性问题，提供一种智能灌溉终端控制器，该控制器通过减少终端控制器的无效功率消耗，提高小型锂电池电量的有效使用率，从而达到延长 电池一次使用时间，减少更换电池频率，延长整个装置的维护周期；通过集成一种新型无线通信模块，实现终端控制器与现场集中控制器无线通信的距离大大延长，理论上可以达到7公里。
为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案予以实现：
一种智能灌溉终端控制器，包括电源模块、处理器模块、无线通信模块、信号输出模块、信号采集模块以及外壳；处理器模块通过无线通信模块与现场集中控制器相交互，处理器模块的信号输出端与信号输出模块相连，输入端与信号采集模块相连，处理器模块的控制信号输出端与电源模块的控制信号输入端相连；电源模块为无线通信模块、处理器模块、信号输出模块以及信号采集模块提供工作电压。
所述处理器模块在无工作任务时发出指令，将无线通信模块调整为休眠模式状态，将信号输出模块和信号采集模块调整为断电停止工作状态，处理器模块进入休眠状态；
在现场集中控制器下发工作任务后，无线通信模块接收到指令，并转换为工作模式状态，再将信息转发给处理器模块，处理器模块进入工作模式状态，并根据指令要求唤醒信号输出模块或信号采集模块。
所述电源模块包括两节18650锂电池、一组被控继电器电路以及一组DC-DC转换芯片；两节18650锂电池提供DC3.7V和DC7.4V电压，被控继电器的控制端与处理器模块相连，用于输出DC7.4V电压；DC-DC转换芯片用于输出DC5V电压。
所述处理器模块与无线通信模块相交互，输出控制阀门的控制信号给信号输出模块，信号采集模块采集的水管水压信号输入到处理器模块的信号输入端上。
所述处理器模块包括MSP430G2553系列单片机、一组复位电路以及一组下载程序接口电路。
所述无线通信模块包括一个APC340系列无线模块、一个433MHz天线以及与电路板连接的底座；无线通信模块用于接收来自现场集中控制器的指令，并将终端控制器采集到的信息上传至现场集中控制器。
所述信号输出模块包括两个型号为L9110的马达驱动芯片和两组用于与电磁阀电气连接的接插件；信号输出模块用于接收来自处理器模块的命令，分别输出两路驱动电磁阀开或关的脉冲信号。
所述信号采集模块包括用于将采集到的水压模拟电压信号进行分压的两组分压电路和两组用于与水压传感器电器连接的接插件；信号采集模块用于分别采集两路来自水管管道的水压信号。
与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
本实用新型通过处理器模块控制各元件在工作及不工作时的工作模式状态，大大延长了终端控制器的电池使用时间，从而降低了维护人员去现场换电池的频率，降低了维护成本和延长了维护周期。本实用新型通过集成新型无线通信模块实现处理器模块与现场集中控制器之间的信息交互，延长了终端控制器与现场集中控制器之间的无线通信距离，有效增大了现场集中控制器的有效控制范围，从系统配置角度，有效减少了现场集中控制器的数量，从而简化了整个灌溉控制系统的复杂性，降低了硬件投入成本。
附图说明
图1为本实用新型的整体结构框架图；
图2为本实用新型的休眠流程图；
图3为本实用新型的唤醒流程图。
具体实现方式
下面结合附图对本实用新型做进一步详细的说明：
参见图1，本实用新型采用具有休眠模式的MSP430G2553系列单片机和具有休眠模式的433MHz无线频段APC340系列无线通信模块两个核心器件，实现终端控制器整体从工作模式状态转换到休眠模式状态，或从休眠模式状态转换到工作模式状态。采用433MHz无线频段APC340系列无线通信模块，使终端控制器与现场集中控制器无线通信的距离理论上可以达到7公里。
本实用新型包括电源模块、处理器模块、无线通信模块、信号输出模块、信号采集模块以及外壳；处理器模块通过无线通信模块与现场集中控制器相交互，处理器模块的信号输出端与信号输出模块相连，输入端与信号采集模块相连，处理器模块的控制信号输出端与电源模块的控制信号输入端相连；电源模块为无线通信模块、处理器模块、信号输出模块以及信号采集模块提供工作电压。
各模块具体功能和实现方式如下：
电源模块提供工作电压给处理器模块，无线通信模块，信号输出模块，信号采集模块。主要由2节18650锂电池、1组被控继电器电路、1组DC—DC转换芯片构成。2节18650锂电池负责提供DC3.7V和DC7.4V，1组被控继电器电路受控于单片机，负责输出受控的DC7.4V电压，1组DC—DC转换芯片负责输出DC5V。
处理器模块主要实现与无线通信模块交互信息，根据交互信息，输出控制阀门的控制信号给信号输出模块，或者输入来自信号采集模块采集到的相关水管水压信息；处理器模块主要由1个MSP430G2553系列单片机、1组复位电路、1 组下载程序接口电路构成。
无线通信模块主要实现终端控制器与现场集中控制器之间的信息交互，接收来自现场集中控制器的指令，将终端控制器采集到的信息上传至现场集中控制器。无线通信模块主要由1个APC340系列无线模块、1个433MHz天线、1套与电路板连接底座构成。
信号输出模块主要实现接收来自处理器模块的命令，分别输出2路驱动电磁阀开、关的脉冲信号。主要由2个马达驱动芯片(型号L9110)和2组接插件(与电磁阀电气连接用接插件)构成。
信号采集模块主要实现分别采集2路来自水管管道的水压信号。主要由2组分压电路和2组接插件(与水压传感器电器连接用接插件)构成。2组分压电路实现将采集到的水压模拟电压信号进行分压，以防信号电压过大，超过单片机中的A/D采集单元输入信号容许量程。
本实用新型的工作过程：
如图2所示，在无工作任务的情况下，单片机发出指令，将无线通信模块调整为休眠模式状态，将信号输出模块、信号采集模块调整为断电停止工作状态，然后单片机自身进入休眠状态。
如图3所示，当现场集中控制器向终端控制器下发工作任务后，无线通信模块首先接收到现场集中控制器的指令，由休眠模式状态转换为工作模式状态，然后转发信息给单片机，单片机由休眠状态转换为工作模式状态，并根据指令要求，唤醒信号输出模块或信号采集模块。
以上内容仅为说明本实用新型的技术思想，不能以此限定本实用新型的保护范围，凡是按照本实用新型提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动， 均落入本实用新型权利要求书的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种智能灌溉终端控制器，其特征在于：包括电源模块、处理器模块、无线通信模块、信号输出模块、信号采集模块以及外壳；处理器模块通过无线通信模块与现场集中控制器相交互，处理器模块的信号输出端与信号输出模块相连，输入端与信号采集模块相连，处理器模块的控制信号输出端与电源模块的控制信号输入端相连；电源模块为无线通信模块、处理器模块、信号输出模块以及信号采集模块提供工作电压。
2.根据权利要求1所述的智能灌溉终端控制器，其特征在于：所述处理器模块在无工作任务时发出指令，将无线通信模块调整为休眠模式状态，将信号输出模块和信号采集模块调整为断电停止工作状态，处理器模块进入休眠状态；
在现场集中控制器下发工作任务后，无线通信模块接收到指令，并转换为工作模式状态，再将信息转发给处理器模块，处理器模块进入工作模式状态，并根据指令要求唤醒信号输出模块或信号采集模块。
3.根据权利要求1或2所述的智能灌溉终端控制器，其特征在于：所述电源模块包括两节18650锂电池、一组被控继电器电路以及一组DC-DC转换芯片；两节18650锂电池提供DC3.7V和DC7.4V电压，被控继电器的控制端与处理器模块相连，用于输出DC7.4V电压；DC-DC转换芯片用于输出DC5V电压。
4.根据权利要求1或2所述的智能灌溉终端控制器，其特征在于：所述处理器模块与无线通信模块相交互，输出控制阀门的控制信号给信号输出模块，信号采集模块采集的水管水压信号输入到处理器模块的信号输入端上。
5.根据权利要求1或2所述的智能灌溉终端控制器，其特征在于：所述处理器模块包括MSP430G2553系列单片机、一组复位电路以及一组下载程序接口电路。
6.根据权利要求1或2所述的智能灌溉终端控制器，其特征在于：所述无线通信模块包括一个APC340系列无线模块、一个433MHz天线以及与电路板连接的底座；无线通信模块用于接收来自现场集中控制器的指令，并将终端控制器采集到的信息上传至现场集中控制器。
7.根据权利要求1或2所述的智能灌溉终端控制器，其特征在于：所述信号输出模块包括两个型号为L9110的马达驱动芯片和两组用于与电磁阀电气连接的接插件；信号输出模块用于接收来自处理器模块的命令，分别输出两路驱动电磁阀开或关的脉冲信号。
8.根据权利要求1或2所述的智能灌溉终端控制器，其特征在于：所述信号采集模块包括用于将采集到的水压模拟电压信号进行分压的两组分压电路和两组用于与水压传感器电器连接的接插件；信号采集模块用于分别采集两路来自水管管道的水压信号。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201520116633.9U CN204440142U (zh) | 2015-02-26 | 2015-02-26 | 一种智能灌溉终端控制器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN201520116633.9U CN204440142U (zh) | 2015-02-26 | 2015-02-26 | 一种智能灌溉终端控制器 |
Publications (1)
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|---|---|
| CN204440142U true CN204440142U (zh) | 2015-07-01 |
Family
ID=53607984
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201520116633.9U Active CN204440142U (zh) | 2015-02-26 | 2015-02-26 | 一种智能灌溉终端控制器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN204440142U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105605286A (zh) * | 2016-03-15 | 2016-05-25 | 新疆大学 | 太阳能无线智能阀门控制方法及其控制系统 |
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2015
- 2015-02-26 CN CN201520116633.9U patent/CN204440142U/zh active Active
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN105605286A (zh) * | 2016-03-15 | 2016-05-25 | 新疆大学 | 太阳能无线智能阀门控制方法及其控制系统 |
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