CN209925728U - 一种无线阀门控制器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种无线阀门控制器，包括控制器壳体，所述控制器壳体上设置有天线和支架，所述控制器壳体上设置有太阳能电池板，所述控制器壳体内设置有锂电池、升压模块、储能电路、阀门控制继电器、DC‑DC模块、MCU和LoRa无线通信模块，所述太阳能电池板与锂电池电连接，为所述锂电池充电；所述锂电池分别与所述升压模块和DC‑DC模块电连接，为所述升压模块和DC‑DC模块供电；所述升压模块、储能电路、阀门控制继电器依次电连接，所述阀门控制继电器、LoRa无线通信模块均与所述MCU电连接；所述天线与LoRa无线通信模块连接。本实用新型防水抗腐蚀，安装简单，操作轻便。

Description

一种无线阀门控制器

技术领域

本实用新型涉及农业灌溉领域，尤其涉及一种无线阀门控制器。

背景技术

灌溉，即用水浇地。灌溉原则是灌溉量、灌溉次数和时间要根据药用植物需水特性、生育阶段、气候、土壤条件而定，要适时、适量，合理灌溉。其种类主要有播种前灌水、催苗灌水、生长期灌水及冬季灌水等。我国现有技术常采用漫灌的方式。但漫灌比较浪费水资源，需要较多的劳动力，并且容易造成地下水位抬高，使土壤盐碱化。

随着我国水资源供需矛盾日益尖锐，农业用水配额减少的问题日益突出，采用低能耗的以滴灌、喷灌、微灌为代表的自动化节水灌溉技术得到了迅速推广及应用，农业自动化灌溉系统由传统的充分灌溉向非充分灌溉转变。农业自动化灌溉首要解决的是如何实现远程的自动浇灌控制，而现有的阀门控制装置具有功耗高、抗干扰能力差、远程传输效果差等缺点，难以满足农业自动化灌溉的需要。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供一种无线阀门控制器，用以实现阀门的无线自动控制。

本实用新型采用以下技术方案：

一种无线阀门控制器，其中，包括控制器壳体，所述控制器壳体上设置有天线和支架，所述控制器壳体上设置有太阳能电池板，所述控制器壳体内设置有锂电池、升压模块、储能电路、阀门控制继电器、DC-DC模块、MCU和LoRa无线通信模块，所述太阳能电池板与锂电池电连接，为所述锂电池充电；所述锂电池分别与所述升压模块和DC-DC模块电连接，为所述升压模块和DC-DC模块供电；所述升压模块、储能电路、阀门控制继电器依次电连接，所述阀门控制继电器、LoRa无线通信模块均与所述MCU电连接；所述天线与LoRa无线通信模块连接。

优选的，所述MCU为STM8L152C8T6芯片。

优选的，所述阀门控制继电器包括1路脉冲阀电路和2路脉冲阀电路。

优选的，所述支架上设置有连接脉冲阀的接线孔。

优选的，所述支架为圆柱体。

优选的，所述支架上设置有防腐涂层。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型使用470MHz无线频段，实现远距离无线传输且具有低功耗、远距离、抗干扰能力强以及网络容量大的优点；同时采用阀门控制器和太阳能板一体式设计，安装非常简便，整体设计采用超低功耗设计方案，只需用一颗锂电池和太阳能板即可长期工作。本实用新型可接两路脉冲式电磁阀，具有按照指令自动开启或者关闭阀门功能，从而控制灌溉管线的通断，同时可选手动操作。本实用新型具有阀门状态反馈装置，可以实时监测阀门的状态；具有故障异常报警功能，能够发出报警信号及时进行现场排查，确保系统稳定运行。

本实用新型支持雨鸟、亨特、伯尔梅特、耐特菲姆等主流脉冲电磁阀，具有超强防水抗腐蚀设计，不受周围潮湿环境影响；外观采用标准化工业设计，安装简单，操作轻便。

本实用新型是一款基于470MHz无线传输技术的控制器，用以实现阀门的无线自动控制。将本实用新型应用于智能灌溉系统，可实现远程的自动浇灌控制，实现个性化浇灌。本产品应用广泛，除了常见的智能浇灌系统，还可以在智能家居、智慧旅店、智能建筑、智能养殖、智能体育馆等系统中使用。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型的结构框图。

图3是本实用新型MCU模块的电路原理图。

图4是本实用新型升压电路原理图。

图5是本实用新型太阳能充电电路原理图。

图6是本实用新型阀门控制继电器1路脉冲阀电路原理图。

图7是本实用新型阀门控制继电器2路脉冲阀电路原理图。

图中：1-控制器壳体；2-太阳能电池板；3-天线；4-支架；5-接线孔。

具体实施方式

如图1-图7所示，本实用新型提供一种无线阀门控制器，包括控制器壳体1、太阳能电池板2、天线3和支架4，控制器壳体1上设置有天线3、支架4和太阳能电池板2，控制器壳体1内设置有锂电池、升压模块、储能电路、阀门控制继电器、DC-DC模块、MCU和LoRa无线通信模块，太阳能电池板2与锂电池电连接，为所述锂电池充电；锂电池分别与升压模块和DC-DC模块电连接，为升压模块和DC-DC模块供电；升压模块、储能电路、阀门控制继电器依次电连接，阀门控制继电器、LoRa无线通信模块均与所述MCU电连接；天线3与LoRa无线通信模块连接。支架4上设置有连接脉冲阀的接线孔5，支架为圆柱体金属支架，在支架上设置有防腐涂层。

如图2所示，MCU为STM8L152C8T6芯片。如图6、图7所示，阀门控制继电器包括1路脉冲阀电路和2路脉冲阀电路。1路脉冲阀电路包括电容C16、二极管D5、继电器S1、电阻R15、R13、三极管Q2、电阻R17、电阻R19、三极管Q4、二极管D7、D9、D11、继电器S3，电容C16的阴极接地、阳极接二极管D5的负极，电容C16、二极管D5的负极和继电器S1的线圈共同接12V电压，二极管D5的正极、继电器S1共同连接到三极管Q2的集电极上，电阻R15一端接地，另一端与电阻R13共同连接到三极管Q2的基极，电阻R13另一端接MCU的H2+信号线，三极管Q2的发射极接地。二极管D7的正极接地，负极接继电器S1的常闭开关，继电器S1的常闭开关接地；继电器S1的常开开关接12V电压。二极管D9的正极接地，负极接继电器S3的常闭开关，继电器S3的常闭开关接地，常开开关接12V电压。二极管D11的负极与继电器S1的线圈共同连接至12V电压，二极管D11与继电器S1并联，二极管D11的正极接三极管Q4的集电极，三极管Q4的发射极接地，基极分别连接电阻R17、R19的一端，电阻R17的另一端接MCU的H2-信号端，电阻R19的另一端接地。

2路脉冲阀电路包括二极管D6、继电器S2、电阻R14、R16、三极管Q3、电阻R18、电阻R20、三极管Q5、二极管D8、D10、D12、继电器S4。电阻R14一端连接H1+信号端，另一端分别连接电阻R16的一端和三极管Q3的基极，电阻R16另一端和三极管Q3的发射极接地。三极管Q3的集电极与继电器S2的线圈连接，二极管D6与继电器S2并联，二极管D6的负极接12V电压，继电器S2的常开开关接12V电压，常闭开关分别接地和二极管D8的负极，二极管D8的正极接地。二极管D12与继电器S4并联，二极管D12的负极接12V电压，二极管D12的正极接三极管Q5的集电极，三极管Q5的发射极接地，基极分别接电阻R18和R20的一端，电阻R18的另一端接H1-信号端，电阻R20的另一端接地。继电器S4的常开开关接12V电压，常闭开关接地。电阻D10的负极接继电器S4的常闭开关，正极接地。

本实用新型的LoRa无线通信模块将接收到的信号解析后送MCU，MCU处理后下发开或关阀的指令，这时候后面的升压、储能、继电器等电路协同工作发出正/反向的脉冲从而控制脉冲阀工作。在正常工作状态下，用户可根据环境监测数据通过控制中心下发控制命令，由本实用新型控制阀门的打开和关闭，当本实用新型在成功执行完控制命令后会返回阀门的工作状态，若控制中心在10秒左右没有接收到设备的返回命令，则说明命令未能成功执行，这时可再次下发命令。本实用新型在正常状态下会通过LoRa无线通信模块定时上传实时环境数据和阀门状态。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种无线阀门控制器，其特征在于：包括控制器壳体，所述控制器壳体上设置有天线和支架，所述控制器壳体上设置有太阳能电池板，所述控制器壳体内设置有锂电池、升压模块、储能电路、阀门控制继电器、DC-DC模块、MCU和LoRa无线通信模块，所述太阳能电池板与锂电池电连接，为所述锂电池充电；所述锂电池分别与所述升压模块和DC-DC模块电连接，为所述升压模块和DC-DC模块供电；所述升压模块、储能电路、阀门控制继电器依次电连接，所述阀门控制继电器、LoRa无线通信模块均与所述MCU电连接；所述天线与LoRa无线通信模块连接。

2.根据权利要求1所述的一种无线阀门控制器，其特征在于：所述MCU采用STM8L152C8T6芯片。

3.根据权利要求1所述的一种无线阀门控制器，其特征在于：所述阀门控制继电器包括1路脉冲阀电路和2路脉冲阀电路。

4.根据权利要求1所述的一种无线阀门控制器，其特征在于：所述支架上设置有连接脉冲阀的接线孔。

5.根据权利要求1所述的一种无线阀门控制器，其特征在于：所述支架为圆柱体。

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