CN206791260U - 一种智能喷灌系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种智能喷灌系统，包括：多个土壤温湿度传感器和喷头，喷头所在的喷淋管道上设有电磁阀，电磁阀电连接有控制继电器；pH值检测传感器；主控制器，主控制器上设有若干个串行总线接口；主控制器包括主控模块，主控制模块包括控制信号输出端，控制信号输出端电连接有译码电路模块，译码电路模块电连接有继电器驱动模块，继电器驱动模块与继电器电连接。本实用新型能够实现对多区域内的土壤状态进行检测，并分别控制区域内的电磁阀开启，能够实现分区喷灌，系统控制精度高，控制方式灵活。译码电路模块以及继电器驱动模块可以多个芯片结合使用，增加控制继电器的数量，为系统扩展创造了条件，系统扩展方便，成本低。
Description
技术领域
本实用新型涉及灌溉技术领域，尤其涉及一种智能喷灌系统。
背景技术
灌溉系统是农田水利以及园林产业中重要组成部分，由于我国水资源严重短缺，传统浇灌的灌溉方式耗水量大，水资源利用率低，造成了极大的水资源浪费，因此，节水灌溉是农田灌溉以及园林产业发展的必然趋势。
喷灌是一种较为常见的节水灌溉方式，通过喷淋方法将水源尽可能均匀、适度的分配到作物根部的土壤中，使土壤保持适宜于作物生长的状态，提高了水资源的利用率。
现有的喷灌系统采用电磁阀控制喷头进行喷灌，通常是对整个喷灌区域统一控制，但是整个喷灌区域的地形不同，对喷灌次数和要求不同，例如低洼处存水量多，喷灌次数可以相应减少；高突处不易存水，可以增加喷灌次数，现有的喷灌系统不能灵活的对不同喷灌区域进行控制，控制方式不灵活，且当喷灌区域扩大或改变时，喷灌系统扩展或改进的成本较高。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种能够灵活控制喷灌区域且系统扩展方便的智能喷灌系统。
为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：一种智能喷灌系统，包括：
多个土壤温湿度传感器和喷头，每个喷灌区域内均设置有用于检测所述喷灌区域温湿度的土壤温湿度传感器以及用于为所述喷灌区域喷水的喷头，所述喷头所在的喷淋管道上设有电磁阀，所述电磁阀电连接有控制继电器；
pH值检测传感器，用于检测土壤的pH值；
主控制器，所述主控制器上设有若干个与所述土壤温湿度传感器电连接的串行总线接口；所述主控制器包括主控模块，所述主控模块的串口与所述串行总线接口电连接，所述主控制模块包括三个控制信号输出端，所述控制信号输出端电连接有译码电路模块，所述译码电路模块将所述主控模块输出的控制信号解码成控制继电器的开关量信号，所述译码电路模块电连接有继电器驱动模块，所述继电器驱动模块与所述继电器电连接；所述主控模块还电连接有按键和显示模块以及无线通讯模块。
作为优选的技术方案，所述译码电路模块包括译码器芯片74LS138,所述主控模块的控制信号输出端与电连接至所述译码器芯片74LS138的输入端，所述译码器芯片74LS138的输出端电连接至所述继电器驱动模块的输入端。
作为优选的技术方案，所述继电器驱动模块包括继电器驱动芯片ULN2003a，所述继电器驱动芯片ULN2003a的输入端与所述译码电路模块的输出端电连接，所述继电器驱动芯片ULN2003a的输出端分别与所述继电器电连接。
作为优选的技术方案，所述无线通讯模块是ES8266WIFI模块。
由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：本实用新型能够实现对多区域内的土壤状态进行检测，并分别控制区域内的电磁阀开启，能够实现分区喷灌，系统控制精度高，控制方式灵活。
本实用新型通过串行总线接口与温湿度传感器进行数据通讯，能够对各区域内的土壤温湿度进行检测，并控制该区域的电磁阀开启，实现区域内喷灌；串行总线接口可以进行扩展，便于多个温湿度传感器接入，译码电路模块和继电器驱动电路能够方便接入多个继电器以控制各个区域的电磁阀，译码电路模块以及继电器驱动模块可以多个芯片结合使用，增加控制继电器的数量，为系统扩展创造了条件，系统扩展方便，成本低。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本实用新型实施例的原理框图；
图2是本实用新型实施例中继电器驱动模块的电路原理图。
具体实施方式
如图1和图2共同所示，一种智能喷灌系统，包括：
多个土壤温湿度传感器和喷头，每个喷灌区域内均设置有用于检测喷灌区域温湿度的土壤温湿度传感器以及用于为喷灌区域喷水的喷头，喷头所在的喷淋管道上设有电磁阀，电磁阀电连接有控制继电器，控制继电器控制电磁阀的开启和关闭，本实施例中，分为5个喷灌区域，每个喷灌区域内设置土壤温湿度传感器和电磁阀。
pH值检测传感器，用于检测土壤的pH值。
主控制器，主控制器上设有若干个与土壤温湿度传感器电连接的串行总线接口，土壤温湿度传感器电连接至串行总线接口，串行总线接口的数量可以根据需要进行扩展，便于多个土壤温湿度传感器的接入。
主控制器包括主控模块，主控模块的串口与串行总线接口电连接，主控制模块包括三个控制信号输出端，控制信号输出端电连接有译码电路模块，译码电路模块将主控模块输出的控制信号解码成控制继电器的开关量信号，所述译码电路电连接有继电器驱动模块，继电器驱动模块与继电器电连接。
主控模块还电连接有按键和显示模块以及无线通讯模块，按键和显示模块包括输入按键和显示屏，输入按键用于输入设定参数和控制指令，显示屏将状态显示出来。
无线通讯模块是ES8266WIFI模块，主控模块将数据通过无线通讯模块向外发送至监控主机，实现与监控主机的数据通讯和远程监控。
译码电路模块包括译码器芯片74LS138,主控模块的控制信号输出端与电连接至译码器芯片74LS138的输入端，译码器芯片74LS138的输出端电连接至继电器驱动模块的输入端。
继电器驱动模块包括继电器驱动芯片ULN2003a，继电器驱动芯片ULN2003a的输入端与译码电路模块的输出端电连接，继电器驱动芯片ULN2003a的输出端分别与继电器电连接，实现对多个继电器的单独控制。
本实用新型的工作原理是：在主控制器内部设置温湿度传感器的阈值，当某个区域的土壤湿度低于阈值时，主控制器输出控制信号，由译码电路模块进行解码，并通过继电器驱动模块驱动该区域的继电器得电吸合，电磁阀开启，控制该区域的喷头进行喷灌。
根据季节和光照时长等因素，在主控制器内部设定喷灌时间，在夏季光照较强烈和炎热缺水的时间段开启电磁阀，使喷头进行喷灌。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征及本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (4)
1.一种智能喷灌系统，其特征在于，包括：
多个土壤温湿度传感器和喷头，每个喷灌区域内均设置有用于检测所述喷灌区域温湿度的土壤温湿度传感器以及用于为所述喷灌区域喷水的喷头，所述喷头所在的喷淋管道上设有电磁阀，所述电磁阀电连接有控制继电器；
pH值检测传感器，用于检测土壤的pH值；
主控制器，所述主控制器上设有若干个与所述土壤温湿度传感器电连接的串行总线接口；所述主控制器包括主控模块，所述主控模块的串口与所述串行总线接口电连接，所述主控制模块包括三个控制信号输出端，所述控制信号输出端电连接有译码电路模块，所述译码电路模块将所述主控模块输出的控制信号解码成控制继电器的开关量信号，所述译码电路模块电连接有继电器驱动模块，所述继电器驱动模块与所述继电器电连接；所述主控模块还电连接有按键和显示模块以及无线通讯模块。
2.如权利要求1所述的一种智能喷灌系统，其特征在于：所述译码电路模块包括译码器芯片74LS138，所述主控模块的控制信号输出端电连接至所述译码器芯片74LS138的输入端，所述译码器芯片74LS138的输出端电连接至所述继电器驱动模块的输入端。
3.如权利要求1所述的一种智能喷灌系统，其特征在于：所述继电器驱动模块包括继电器驱动芯片ULN2003a，所述继电器驱动芯片ULN2003a的输入端与所述译码电路模块的输出端电连接，所述继电器驱动芯片ULN2003a的输出端分别与所述继电器电连接。
4.如权利要求1所述的一种智能喷灌系统，其特征在于：所述无线通讯模块是ES8266WIFI模块。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN110583445A (zh) * | 2019-09-20 | 2019-12-20 | 中国水利水电科学研究院 | 一种小麦灌溉智能节水调控系统 |
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2017
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| CN110583445A (zh) * | 2019-09-20 | 2019-12-20 | 中国水利水电科学研究院 | 一种小麦灌溉智能节水调控系统 |
| CN110583445B (zh) * | 2019-09-20 | 2021-08-27 | 中国水利水电科学研究院 | 一种小麦灌溉智能节水调控系统 |
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