CN205337088U - 一种枸杞精量滴灌补水控制系统 - Google Patents
一种枸杞精量滴灌补水控制系统 Download PDFInfo
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Abstract
一种枸杞精量滴灌补水控制系统，包括：太阳能供电模块，其特征在于所述太阳能供电模块分别与土壤水分采集模块、水量计数模块、土壤酸碱度测试模块相连；所述土壤水分采集模块、水量计数模块、土壤酸碱度测试模块分别与单片机控制系统相连；所述单片机控制系统与键盘显示模块、LED指示灯、输出控制模块、电源模块连接，本实用新型的优点：本实用新型所述枸杞精量滴灌补水控制系统成本低廉、操作简便、稳定可靠，具有一定的推广应用价值。
Description
技术领域
本实用新型涉及农业灌溉技术领域，特别涉及了一种枸杞精量滴灌补水控制系统。
背景技术
目前，宁夏全区枸杞种植面积约5.6万公顷，枸杞干果总量达到13万吨，约占全国总产量的55%，年综合产值超过80亿元。近年来，随着引黄灌区引水量的不断减少，水资源紧张的情况不断加剧，传统的灌溉方式及方法已经难以满足枸杞产业快速发展的需求。为解决水资源短缺、利用率不高及水利基础设施薄弱的问题，自治区政府大力推广以滴灌、喷灌、微喷为主的现代高效节水灌溉技术，在中宁、中卫、同心等枸杞主要产区新建了一批节水灌溉项目，枸杞节水滴灌技术已经取得了初步成功。
虽然滴灌作为最节水的灌溉技术之一已经在枸杞种植中开展广泛的应用，目前精量滴灌控制系统价格昂贵致使枸杞生产成本较高，尤其是核心控制系统技术较为先进复杂，大多以国外引进为主，被称作为“昂贵的技术”，为进一步提高水资源利用率及降低枸杞生产成本，本文设计了低成本枸杞精量滴灌补水控制系统。
发明内容
本实用新型的目的是为了解决上述存在的问题，特提供了一种枸杞精量滴灌补水控制系统。
本实用新型提供了一种枸杞精量滴灌补水控制系统，包括：太阳能供电模块，其特征在于所述太阳能供电模块分别与土壤水分采集模块、水量计数模块、土壤酸碱度测试模块相连；所述土壤水分采集模块、水量计数模块、土壤酸碱度测试模块分别与单片机控制系统相连；所述单片机控制系统与键盘显示模块、LED指示灯、输出控制模块、电源模块连接。
作为优选的技术方案，所述太阳能供电模块的输出电压为+5V、+12V。
作为优选的技术方案，所述土壤水分采集模块输出的是(0-5V）的方波信号，所述土壤水分采集模块包括电阻型土壤水分传感器、LM324运算放大电路、CD4046锁相环集成电路。
作为优选的技术方案，所述水量计数模块采用霍尔流量传感器进行滴灌水量计数，所述霍尔水流传感器由塑料阀体、水流转子组件和霍尔传感器组成。
作为优选的技术方案，所述土壤酸碱度测试模块经A/D转换电路接入到单片机控制系统。
本实用新型的优点：本实用新型所述枸杞精量滴灌补水控制系统成本低廉、操作简便、稳定可靠，具有一定的推广应用价值。
附图说明
下面结合附图及实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
图1为一种枸杞精量滴灌补水控制系统原理结构示意图。
具体实施方式
本实用新型采用土壤水分采集模块2、水量计数模块3、土壤酸碱度测试模块4与单片机控制系统5的控制模式。工作原理：枸杞精量滴灌补水控制系统的控制模块根据土壤水分、水量、酸碱度，决策出不同灌溉区域的灌溉控制方式，对节水灌溉的全部系统进行自适应检测与控制，做到合理调配，实现既经济又适当的滴灌方式。控制器可通过各个传感器实时监测土壤墒情，设定土壤灌溉水分临界值，根据土壤墒情和枸杞需水规律自主决策滴灌用水量，并通过输出控制装置启动滴灌系统进行精量化自动灌溉，同时可通过数码管显示屏实时显示滴灌水量以及土壤水分监测值。
核心模块采用价格低廉且功能稳定的AT89S52单片机控制系统5进行设计，包括：太阳能供电模块1，所述太阳能供电模块1分别与土壤水分采集模块2、水量计数模块、土壤酸碱度测试模块4相连；所述土壤水分采集模块2、水量计数模块3、土壤酸碱度测试模块4分别与单片机控制系统5相连；所述单片机控制系统5与键盘显示模块6、LED指示灯7、输出控制模块8、电源模块9连接。
土壤水分采集模块2为电阻型土壤水分传感器，其敏感元件为湿敏电阻，特点是在基片上覆盖一层用感湿材料制成的膜，当空气中的水蒸气吸附在感湿膜上时，元件的电阻率和电阻值发生变化，利用这一特性即可测量土壤水分。电路设计中将传感器测定的土壤电阻率转化为土壤电压信号，经过LM324运算放大器放大后再输入CD4046，经CD4046锁相环芯片后转化为一定频率的0-5V的方波信号，形成可供AT89S52芯片进行计算的数字信号，最后输入到单片机控制系统5。
水量计数模块3采用霍尔流量传感器进行滴灌水量计数，所述霍尔水流传感器由塑料阀体、水流转子组件和霍尔传感器组成。水流量传感器信号引脚接入AT89S52芯片，并将它装在滴灌系统的进水端，用于检测进水流量。当水通过传感器中水流转子组件时，磁性转子转动并且转速随着流量变化而变化，霍尔传感器输出相应脉冲信号，反馈给单片机控制系统5，由单片机控制系统5对脉冲信号进行计数，从而计算出滴灌水量并进行相应的控制。
酸碱度是土壤重要的理化性质之一，是影响土壤肥力的重要因素和土壤农化分析的基本项目，同时也是农业生产和农业环境保护方面的一个重要指标。土壤酸碱度测试模块4采用电极电位法对土壤的酸碱度进行测试，并将测试到的电压值通过A/D转换电路接入到单片机控制系统5，单片机控制系统5根据计算电压值与酸碱度的关系，进行显示和控制。
上述实施例，只是本实用新型的一个实例，并不是用来限制本实用新型的实施与权利范围，凡与本实用新型权利要求所述内容相同或等同的技术方案，均应包括在本实用新型保护范围内。
Claims (5)
1.一种枸杞精量滴灌补水控制系统，包括：太阳能供电模块，其特征在于所述太阳能供电模块分别与土壤水分采集模块、水量计数模块、土壤酸碱度测试模块相连；所述土壤水分采集模块、水量计数模块、土壤酸碱度测试模块分别与单片机控制系统相连；所述单片机控制系统与键盘显示模块、LED指示灯、输出控制模块、电源模块连接。
2.按照权利要求1所述的枸杞精量滴灌补水控制系统，其特征在于：所述太阳能供电模块的输出电压为+5V、+12V。
3.按照权利要求1所述的枸杞精量滴灌补水控制系统，其特征在于：所述土壤水分采集模块输出的是0-5V的方波信号，所述土壤水分采集模块包括电阻型土壤水分传感器、LM324运算放大电路、CD4046锁相环集成电路。
4.按照权利要求1所述枸杞精量滴灌补水控制系统，其特征在于：所述水量计数模块采用霍尔流量传感器进行滴灌水量计数，所述霍尔水流传感器由塑料阀体、水流转子组件和霍尔传感器组成。
5.按照权利要求1所述枸杞精量滴灌补水控制系统，其特征在于：所述土壤酸碱度测试模块经A/D转换电路接入到单片机控制系统。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111543293A (zh) * | 2020-05-09 | 2020-08-18 | 宁夏大学 | 一种地下灌溉种植枸杞的系统及方法 |
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