CN209711016U - 一种基于iot云平台的智能灌溉控制系统 - Google Patents
一种基于iot云平台的智能灌溉控制系统 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型一种基于IOT云平台的智能灌溉控制系统，包括：MCU控制电路、IOT云平台、电磁阀和传感器，MCU控制电路负责接收传感器采集的数据信息，上传数据信息到IOT云平台，并接收IOT云平台下发的控制命令，控制电磁阀的通断从而实现对灌溉系统的控制；本实用新型通过读取各种传感器数据，通过不同通信模块将传感器数据上传至IOT云平台进行数据分析；同时将传感器数据分析结果展示在IOT云平台，并根据分析结果远程下发控制命令智能控制电磁阀，实现基于IOT云平台的智能灌溉，可以提高灌溉的效率和科学性并且节约人力成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及农业技术领域，具体涉及一种基于IOT云平台的智能灌溉控制系统。
背景技术
农田水利建设是农业水利体系的重要内容，也是农业水利体系各级水利网络中最直接惠泽百姓，并和老百姓生活、农村的经济发展息息相关，农业水利工程对存蓄降雨、调剂用水、保障和促进农业生产有着至关重要的作用。农田灌溉技术，目前，漫灌方式是农村进行农田灌溉的主要方式。漫灌就是从水源处开挖渠道，水源通过渠道向农田中流入，如果渠道较长，输送渠道为土质渠道，在水资源短缺的今天，这样会造出加大的浪费，原本水资源就比较缺乏，从节约的角度来讲，漫灌这种方式最好少用，可以以农作物的生长分为多个阶段，分别采用管灌、喷灌、微喷灌以及滴灌技术。管灌技术是指换掉明渠输水灌溉，来采用管道进行灌溉的一种技术，从水源取水后，在压力的作用下，经过管道将水引到农田中。这种方式的灌溉出水口流量大，管道不会发生堵塞，减少水资源的浪费，成本也较低，比较容易让农民接受，更重要的是这种灌溉技术适合干旱的农田。但对于现有灌溉系统在自动化和智能化方面的探索经验不足，导致人力成本消耗大，且不能进行科学的灌溉。
实用新型内容
本实用新型的目的在于为了提高灌溉的智能化，提供了及一种基于IOT云平台的智能灌溉控制系统。
一种基于IOT云平台的智能灌溉控制系统，包括：MCU控制电路、IOT云平台、电磁阀和传感器，MCU控制电路负责接收传感器采集的数据信息，上传数据信息到IOT云平台，并接收IOT云平台下发的控制命令，控制电磁阀的通断从而实现对灌溉系统的控制；所述MCU控制电路包括MCU单片机、锂电池充电电路、MCU电源管理电路、输出控制电源管理电路、通用通信接口电路、LCD显示接口电路、控制按键、M-BUS接口电路、RS485/RS232接口电路、8路控制输出接口电路、供电方式检测电路和电池电量检测电路，其中所述MCU单片机通过GPIO接口与所述MCU电源管理电路、输出控制电源管理电路、通用通信接口电路、LCD显示接口电路、控制按键、M-BUS接口电路、RS485/RS232接口电路、8路控制输出接口电路、供电方式检测电路与电池电量检测电路连接，所述锂电池充电电路分别与输出控制电源管理电路、MCU电源管理电路、通用通信接口电路、供电方式检测电路和电池电量检测电路连接。
进一步的，所述MCU单片机为嵌入式单片机。
进一步的，所述所述锂电池充电电路包括可充电锂电池和充电电路，充电电路负责向可充电锂电池充电，在无外部供电的情况下可由内部可充电锂电池为整个装置供电。
进一步的，所述MCU电源管理电路包括降压电路和稳压电路，单独通过对输入电源电压和电池电压进行降压稳压，不受其他功能模块影响，得到MCU单片机所需要的稳压供电电压。
进一步的，所述输出控制电源管理电路为电源管理芯片，MCU单片机通过GPIO与电源管理芯片使能脚相连，MUC单片机通过GPIO输出高低电平控制电源管理芯片开关，实现电源管理。
进一步的，所述通用通信接口电路为一种通用通信接口可通过插口连接各种不同的通信模块，所述通信模块包括：GPRS、CDMA、WIFI、以太网和lora通信模块，通过通信模块实现与IOT云平台通信，包括下发控制命令和上传状态信息。
进一步的，所述LCD显示接口电路连接外置的LCD显示屏，通过LCD显示屏可以直观显示当前智能灌溉控制器工作状态、IOT云平台连接状态、连接的传感器数据和电磁阀控制状态信息。
进一步的，所述控制按键包括上下键、确认键和左右键，通过控制按键中的上下键移动LCD显示屏上的功能光标，选择控制输出功能，进入电磁阀输出控制界面，选择需要控制的输出端口，按下确认键进入控制界面同时显示当前控制输出状态，左右键为返回上一级菜单，再按下确认键改变输出控制状态，实现按键手动控制智能灌溉控制器电磁阀。
进一步的，所述M-BUS接口电路负责连接M-BUS，M-BUS将供电线与信号线合二为一，实现了信号和供电共用一个两线总线，用于控制子站点灌溉解码器，为灌溉解码器供电同时通过总线地址控制不同的电磁阀；所述RS485/RS232接口电路用于连接RS485传感器、RS485的电磁阀解码器和RS485的LED显示屏；所述8路控制输出接口电路用于连接8路电磁阀，在不用总线电磁阀解码器情况下可直接控制8路电磁阀。
进一步的，所述供电方式检测电路，通过对输入电源电压进行电阻分压得到MCU单片机GPIO所能识别的高电平电压，同时在分压电阻之后增加二极管防止反相电流。当由外部电源供电时MCU单片机GPIO检测为高电平；当外部供电电源断开时，由内部锂电池进行供电，由于分压电阻之后增加二极管防止反相电流，因此MCU单片机GPIO检测为低电平，从而实现供电方式检测识别，MCU单片机程序处理高电平为外部供电，低电平为内部锂电池供电；所述电池电量检测电路通过MCU单片机的GPIO对锂电池输出电压进行ADC采样，得到相应的电压值，通过MCU单片机计算出当前的电池电量。
本实用新型有下列优点：本实用新型通过读取各种传感器数据，通过不同通信模块将传感器数据上传至IOT云平台进行数据分析；同时将传感器数据分析结果展示在IOT云平台，并根据分析结果远程下发控制命令智能控制电磁阀，实现基于IOT云平台的智能灌溉，可以提高灌溉的效率和科学性并且节约人力成本。
附图说明
图1为本实用新型系统结构图；
图2为本实用新型MCU控制电路图。
具体实施方式
下面对照附图，通过对实施例的描述，对本实用新型具体实施方式作进一步详细的说明，以帮助本领域的技术人员对本实用新型的实用新型构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。
一种基于IOT云平台的智能灌溉控制系统，包括：MCU控制电路、IOT云平台、电磁阀和传感器，MCU控制电路负责接收传感器采集的数据信息，上传数据信息到IOT云平台，并接收IOT云平台下发的控制命令，控制电磁阀的通断从而实现对灌溉系统的控制；所述MCU控制电路包括MCU单片机、锂电池充电电路、MCU电源管理电路、输出控制电源管理电路、通用通信接口电路、LCD显示接口电路、控制按键、M-BUS接口电路、RS485/RS232接口电路、8路控制输出接口电路、供电方式检测电路和电池电量检测电路，其中所述MCU单片机通过GPIO接口与所述MCU电源管理电路、输出控制电源管理电路、通用通信接口电路、LCD显示接口电路、控制按键、M-BUS接口电路、RS485/RS232接口电路、8路控制输出接口电路、供电方式检测电路与电池电量检测电路连接，所述锂电池充电电路分别与输出控制电源管理电路、MCU电源管理电路、通用通信接口电路、供电方式检测电路和电池电量检测电路连接。
进一步的，所述MCU单片机为嵌入式单片机。
进一步的，所述所述锂电池充电电路包括可充电锂电池和充电电路，充电电路负责向可充电锂电池充电，在无外部供电的情况下可由内部可充电锂电池为整个装置供电。
进一步的，所述MCU电源管理电路包括降压电路和稳压电路，单独通过对输入电源电压和电池电压进行降压稳压，不受其他功能模块影响，得到MCU单片机所需要的稳压供电电压。
进一步的，所述输出控制电源管理电路为电源管理芯片，MCU单片机通过GPIO与电源管理芯片使能脚相连，MUC单片机通过GPIO输出高低电平控制电源管理芯片开关，实现电源管理，所述电源管理芯片包括MP2303芯片。
进一步的，所述通用通信接口电路为一种通用通信接口可通过插口连接各种不同的通信模块，所述通信模块包括：GPRS、CDMA、WIFI、以太网和lora通信模块，通过通信模块实现与IOT云平台通信，包括下发控制命令和上传状态信息。
进一步的，所述LCD显示接口电路连接外置的LCD显示屏，通过LCD显示屏可以直观显示当前智能灌溉控制器工作状态、IOT云平台连接状态、连接的传感器数据和电磁阀控制状态信息。
进一步的，所述控制按键包括上下键、确认键和左右键，通过控制按键中的上下键移动LCD显示屏上的功能光标，选择控制输出功能，进入电磁阀输出控制界面，选择需要控制的输出端口，按下确认键进入控制界面同时显示当前控制输出状态，左右键为返回上一级菜单，再按下确认键改变输出控制状态，实现按键手动控制智能灌溉控制器电磁阀。
进一步的，所述M-BUS接口电路负责连接M-BUS，M-BUS将供电线与信号线合二为一，实现了信号和供电共用一个两线总线，用于控制子站点灌溉解码器，为灌溉解码器供电同时通过总线地址控制不同的电磁阀；所述RS485/RS232接口电路用于连接RS485传感器、RS485的电磁阀解码器和RS485的LED显示屏；所述8路控制输出接口电路用于连接8路电磁阀，在不用总线电磁阀解码器情况下可直接控制8路电磁阀。
进一步的，所述供电方式检测电路，通过对输入电源电压进行电阻分压得到MCU单片机GPIO所能识别的高电平电压，同时在分压电阻之后增加二极管防止反相电流。当由外部电源供电时MCU单片机GPIO检测为高电平；当外部供电电源断开时，由内部锂电池进行供电，由于分压电阻之后增加二极管防止反相电流，因此MCU单片机GPIO检测为低电平，从而实现供电方式检测识别，MCU单片机程序处理高电平为外部供电，低电平为内部锂电池供电；所述电池电量检测电路通过MCU单片机的GPIO对锂电池输出电压进行ADC采样，得到相应的电压值，通过MCU单片机计算出当前的电池电量。
本实用新型是一种基于IOT云平台的智能灌溉控制系统，智能灌溉控制器通过读取各种传感器数据，通过插的不同通信模块将传感器数据上传至IOT云平台进行数据分析；同时将传感器数据分析结果展示在IOT云平台，并根据分析结果远程下发控制命令智能控制电磁阀，实现基于IOT云平台的智能灌溉。如：当智能灌溉控制器读取土壤墒情传感数据，并通过插的GPRS通信模块，将传感器数据上传至IOT云平台进行数据分析，分析结果表明土壤湿度干燥，并将结果展示在IOT云平台提示用户，同时远程下发控制命令智能控制该区域电磁阀，实现基于IOT云平台的智能灌溉。
本实用新型有下列优点：本实用新型通过读取各种传感器数据，通过不同通信模块将传感器数据上传至IOT云平台进行数据分析；同时将传感器数据分析结果展示在IOT云平台，并根据分析结果远程下发控制命令智能控制电磁阀，实现基于IOT云平台的智能灌溉，可以提高灌溉的效率和科学性并且节约人力成本。
在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
上面结合附图对本实用新型进行了示例性描述，显然本实用新型具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本实用新型的实用新型构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本实用新型构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本实用新型保护范围之内。
Claims (10)
1.一种基于IOT云平台的智能灌溉控制系统，其特征在于，包括：MCU控制电路、IOT云平台、电磁阀和传感器，所述MCU控制电路负责接收传感器采集的数据信息，上传数据信息到IOT云平台，并接收IOT云平台下发的控制命令，控制电磁阀的通断从而实现对灌溉系统的控制；所述MCU控制电路包括MCU单片机、锂电池充电电路、MCU电源管理电路、输出控制电源管理电路、通用通信接口电路、LCD显示接口电路、控制按键、M-BUS接口电路、RS485/RS232接口电路、8路控制输出接口电路、供电方式检测电路和电池电量检测电路，其中所述MCU单片机通过GPIO接口与所述MCU电源管理电路、输出控制电源管理电路、通用通信接口电路、LCD显示接口电路、控制按键、M-BUS接口电路、RS485/RS232接口电路、8路控制输出接口电路、供电方式检测电路与电池电量检测电路连接，所述锂电池充电电路分别与输出控制电源管理电路、MCU电源管理电路、通用通信接口电路、供电方式检测电路和电池电量检测电路连接。
2.如权利要求1所述的一种基于IOT云平台的智能灌溉控制系统，其特征在于，所述MCU单片机为嵌入式单片机。
3.如权利要求1所述的一种基于IOT云平台的智能灌溉控制系统，其特征在于，所述锂电池充电电路包括可充电锂电池和充电电路，充电电路负责向可充电锂电池充电，在无外部供电的情况下可由内部可充电锂电池为整个装置供电。
4.如权利要求1所述的一种基于IOT云平台的智能灌溉控制系统，其特征在于，所述MCU电源管理电路包括降压电路和稳压电路，单独通过对输入电源电压和电池电压进行降压稳压，不受其他功能模块影响，得到MCU单片机所需要的稳压供电电压。
5.如权利要求1所述的一种基于IOT云平台的智能灌溉控制系统，其特征在于，所述输出控制电源管理电路为电源管理芯片，MCU单片机通过GPIO与电源管理芯片使能脚相连，MUC单片机通过GPIO输出高低电平控制电源管理芯片开关，实现电源管理。
6.如权利要求1所述的一种基于IOT云平台的智能灌溉控制系统，其特征在于，所述通用通信接口电路为一种通用通信接口可通过插口连接各种不同的通信模块，所述通信模块包括：GPRS、CDMA、WIFI、以太网和lora通信模块，通过通信模块实现与IOT云平台通信，包括下发控制命令和上传状态信息。
7.如权利要求1所述的一种基于IOT云平台的智能灌溉控制系统，其特征在于，所述LCD显示接口电路连接外置的LCD显示屏，通过LCD显示屏可以直观显示当前智能灌溉控制器工作状态、IOT云平台连接状态、连接的传感器数据和电磁阀控制状态信息。
8.如权利要求1所述的一种基于IOT云平台的智能灌溉控制系统，其特征在于，所述控制按键包括上下键、确认键和左右键，通过控制按键中的上下键移动LCD显示屏上的功能光标，选择控制输出功能，进入电磁阀输出控制界面，选择需要控制的输出端口，按下确认键进入控制界面同时显示当前控制输出状态，左右键为返回上一级菜单，再按下确认键改变输出控制状态，实现按键手动控制智能灌溉控制器电磁阀。
9.如权利要求1所述的一种基于IOT云平台的智能灌溉控制系统，其特征在于，所述M-BUS接口电路负责连接M-BUS，M-BUS将供电线与信号线合二为一，实现了信号和供电共用一个两线总线，用于控制子站点灌溉解码器，为灌溉解码器供电同时通过总线地址控制不同的电磁阀；所述RS485/RS232接口电路用于连接RS485传感器、RS485的电磁阀解码器和RS485的LED显示屏；所述8路控制输出接口电路用于连接8路电磁阀，在不用总线电磁阀解码器情况下可直接控制8路电磁阀。
10.如权利要求1所述的一种基于IOT云平台的智能灌溉控制系统，其特征在于，所述供电方式检测电路，通过对输入电源电压进行电阻分压得到MCU单片机GPIO所能识别的高电平电压，同时在分压电阻之后增加二极管防止反相电流；当由外部电源供电时MCU单片机GPIO检测为高电平；当外部供电电源断开时，由内部锂电池进行供电，由于分压电阻之后增加二极管防止反相电流，因此MCU单片机GPIO检测为低电平，从而实现供电方式检测识别，MCU单片机程序处理高电平为外部供电，低电平为内部锂电池供电；所述电池电量检测电路通过MCU单片机的GPIO对锂电池输出电压进行ADC采样，得到相应的电压值，通过MCU单片机计算出当前的电池电量。
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| CN201920409298.XU CN209711016U (zh) | 2019-03-28 | 2019-03-28 | 一种基于iot云平台的智能灌溉控制系统 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111021319A (zh) * | 2019-12-10 | 2020-04-17 | 中化现代农业有限公司 | 一种基于大数据的明渠灌溉控制系统及方法 |
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- 2019-03-28 CN CN201920409298.XU patent/CN209711016U/zh active Active
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| CN111021319A (zh) * | 2019-12-10 | 2020-04-17 | 中化现代农业有限公司 | 一种基于大数据的明渠灌溉控制系统及方法 |
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Legal Events
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Denomination of utility model: An intelligent irrigation control system based on IOT cloud platform Effective date of registration: 20220601 Granted publication date: 20191203 Pledgee: Agricultural Bank of China Limited by Share Ltd. Chengdu high tech Industrial Development Zone Branch Pledgor: CHENGDU HUINONG INFORMATION TECHNOLOGY Co.,Ltd. Registration number: Y2022510000156 |
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