ITMI20120490A1 - Centralina per impianti d'irrigazione munita di porta multifunzione. - Google Patents

Centralina per impianti d'irrigazione munita di porta multifunzione. Download PDF

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ITMI20120490A1
ITMI20120490A1 IT000490A ITMI20120490A ITMI20120490A1 IT MI20120490 A1 ITMI20120490 A1 IT MI20120490A1 IT 000490 A IT000490 A IT 000490A IT MI20120490 A ITMI20120490 A IT MI20120490A IT MI20120490 A1 ITMI20120490 A1 IT MI20120490A1
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IT
Italy
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control unit
sensor
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rain
microcontroller
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Application number
IT000490A
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Inventor
Andrea Brundisini
Original Assignee
Claber Spa
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    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01GHORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G25/00Watering gardens, fields, sports grounds or the like
    • A01G25/16Control of watering
    • A01G25/165Cyclic operations, timing systems, timing valves, impulse operations

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Power-Operated Mechanisms For Wings (AREA)

Description

DESCRIZIONE
“Centralina per impianti d’irrigazione munita di porta multifunzione”
La presente invenzione concerne una centralina per impianti d’irrigazione munita di porta multifunzione .
Il mantenimento di prati e giardini mediante impianti centralizzati che controllino la durata e la frequenza dei cicli di irrigazione consente di diminuire il consumo di acqua e di preservare lo stato di salute dell’erba dei prati e delle piante del giardino anche quando non si è presenti per attivare gli impianti.
Sono già noti impianti per spazi di ampie dimensioni in cui una pluralità di centraline e/o elettrovalvole programmabili provvedono alla gestione della durata e della frequenza di irrigazione di singoli settori degli spazi da irrigare.
Alle centraline d’irrigazione possono spesso collegarsi diverse tipologie di dispositivi, in particolare sensori, per permettere un controllo dell’irrigazione non solo basato su una programmazione da parte dell’utente ma anche legato a condizioni esterne ed asincrone che tengano conto di diversi fattori casuali come ad esempio la pioggia, la temperatura, il vento, variazioni della pressione della rete idrica e così via.
Uno dei sensori più largamente utilizzati è il sensore di pioggia, che ha il pregio di essere relativamente semplice sia da realizzare che da utilizzare, ed i vantaggi che ne derivano sono elevati in termini di risparmio di acqua e costi della stessa.
Sono noti sensori di pioggia a cavo con contatto “normalmente chiuso” ed il loro largo impiego deriva dalla diffusione, in un primo momento, delle centraline a 24Vac e dei solenoidi di pilotaggio delle elettrovalvole collegati a dette centraline, a loro volta a 24Vac e di tipo monostabile. Questo tipo di solenoide si trova nello stato “on” se alimentato, mentre nel momento in cui viene rimossa la tensione si porta automaticamente nello stato “off’. Il sensore comanda un contatto elettrico posto in serie tra centralina e solenoide, che in assenza di pioggia rimane chiuso, permettendo l’alimentazione dell’elettrovalvola da parte della centralina, mentre quando piove si apre interrompendo l’irrigazione fino alla cessazione della condizione di pioggia.
È importante notare che in questo caso non è necessario che la centralina abbia un ingresso di sensore dedicato propriamente alla rilevazione della pioggia. Inoltre per impianti a più elettrovalvole è sufficiente un solo sensore di pioggia per bloccare l’alimentazione di qualsiasi elettrovalvola dell’ impianto: è sufficiente a tale scopo interrompere il filo comune a tutti i solenoidi oppure, nel caso che sia presente un’elettrovalvola principale a monte di tutte le altre elettrovalvole, chiamata “Master Valve”, è sufficiente intervenire su questa per bloccare l’irrigazione .
Le problematiche relative ai solenoidi monostabili riguardano il fatto che non è possibile attivare elettricamente una valvola quando il sensore di pioggia ha il contatto “aperto”, anche se ciò fosse richiesto per una semplice manutenzione dell’impianto.
Sono altresì noti solenoidi di tipo bistabile, che necessitano di un impulso di conente per passare dallo stato “on” a quello “off’ e viceversa, e che quindi non richiedono energia in modo continuativo per permanere in uno dei due stati. In questo caso un sensore a contatto normalmente chiuso non può essere utilizzato in serie ai collegamenti tra centralina e solenoide, in quanto, nel momento in cui la valvola è aperta e viene interrotto il collegamento elettrico al solenoide, non vi è più la possibilità che un eventuale impulso di chiusura inviato dalla centralina porti il solenoide nello stato “off’. In questo caso è necessario che la centralina abbia un ingresso di sensore dedicato perché la centralina possa utilizzare il controllo di un sensore di pioggia.
Poiché i sensori di pioggia più utilizzati rimangono quelli con contatto “normalmente chiuso”, è necessario che il circuito elettronico della centralina sia in grado di riconoscere lo stato del sensore.
Lo stato dell’arte per le centraline controllabili da un sensore di pioggia prevede due terminali a cui collegare il contatto normalmente chiuso dal sensore stesso. In assenza di sensore tali contatti sono ponticellati elettricamente tra loro in quanto così facendo si crea la situazione di normale funzionamento per la centralina. Nel momento in cui si voglia aggiungere il controllo da sensore di pioggia è sufficiente rimuovere il ponticello e collegare al suo posto i due terminali del sensore di pioggia.
In aggiunta, l'evoluzione delle centraline ha portato di recente a delle possibilità che hanno richiesto l'individuazione di nuove soluzioni.
In particolare sì fa riferimento al fatto che la tendenza è sempre più quella di “resinare” l'elettronica delle centraline, cioè di renderla impermeabile e protetta da agenti esterni. Questo è tanto più vero quanto più la centralina può trovare una sua installazione preferenziale all'aperto o addirittura in pozzetti interrati.
Non si può però prescindere dal fatto che ci siano necessariamente dei cavi daH'elettronica verso l'esterno come ad esempio quelli per il pilotaggio dei solenoidi o quelli dell'ingresso di sensore.
Altra tendenza è quella di avere la possibilità di poter installare i sensori, come ad esempio il sensore di pioggia, distanti dalla centralina e, per evitare una dispendiosa e poco pratica posa di cavi, realizzare la comunicazione tra il sensore e la centralina via radiofrequenza.
In sostanza, i punti salienti affrontati nello sviluppo di tali centraline sono i seguenti:
a) Resinatura e riprogrammabilità del firmware del microcontrollore della centralina in fase di avvio produzione
Oggi vengono impiegati quasi esclusivamente microcontrollori riprogrammabili elettricamente permettendo di fatto un'accelerazione dei tempi di sviluppo: è infatti possibile eseguire test su quantità maggiori prima di avviare la produzione vera e propria sapendo che, in caso di necessità, il firmware può essere aggiornato. Una volta resinata, l'elettronica non è però più accessibile e ciò non permette di sfruttare al meglio il fatto di utilizzare microcontrollori riprogrammabili elettricamente.
b) Retrocompatibilità con sensori via cavo con contatto del tipo normalmente chiuso
Sia per problemi di costo che di disponibilità sul mercato e di eventuali retrofit, è sempre auspicabile che la centralina di ultima generazione abbia la possibilità di montare un sensore, ad esempio un sensore di pioggia, a cavo con contatto del tipo normalmente chiuso.
c) Utilizzo con sensore di pioggia a radiofrequenza
Essendo sempre più usati i sensori di pioggia a radiofrequenza, è auspicabile altresì che la centralina possa utilizzare anche tali sensori di ultima generazione. Va aggiunto che, poiché il sensore di pioggia a radiofrequenza non è ancora molto diffuso, esso viene venduto come accessorio. Per tale motivo occorre evitare che il costo del circuito RF della centralina a cui accoppiare il sensore di pioggia RF influisca negativamente sulla maggior parte delle quantità vendute che non usano tale sensore.,
In vista dello stato della tecnica sopra descritto e dei problemi che si ritiene debbano essere affrontati, scopo della presente invenzione è quello di produrre centraline per impianti di irrigazione che:
permettano la riprogrammabilità del firmware del microcontrollore in centraline con elettronica resinata;
abbiano la possibilità di montare un sensore di pioggia a cavo con contatto del tipo normalmente chiuso;
possano utilizzare anche sensori di pioggia di ultima generazione a radiofrequenza mediante un’interfaccia RF;
permettano di ottenere quanto sopra specificato con solo tre linee di collegamento verso l’esterno.
Tale scopo è raggiunto con una centralina con microcontrollore per impianto d’ irrigazione, caratterizzata dal fatto di comprendere una porta multifunzione provvista di almeno due terminali per l’alimentazione della stessa o di un eventuale circuito esterno, e di un ulteriore terminale costituente una linea d’ingresso al microcontrollore per la comunicazione con un circuito esterno e/o la ricezione di dati.
Le caratteristiche della presente invenzione saranno rese evidenti dalla seguente descrizione dettagliata di una sua forma di realizzazione mostrata a titolo di esempio non limitativo negli uniti disegni, in cui:
la figura 1 mostra uno schema di una centralina per impianti di irrigazione munita di porta multifunzione;
la figura 2 mostra lo schema della centralina di figura 1 con un sensore a cavo con contatto normalmente chiuso connesso alla porta multifunzione;
la figura 3 mostra lo schema della centralina di figura 1 con un’interfaccia per sensore di pioggia a radiofrequenza connessa alla porta multifunzione;
la figura 4 mostra lo schema della centralina in figura 1 con un’interfaccia per la connessione di un PC alla porta multifunzione;
la figura 5 mostra una vista in prospettiva di una centralina per impianti di irrigazione munita di porta multifunzione e di un sensore di pioggia a cavo con contatto normalmente chiuso;
la figura 6 mostra un particolare della centralina di figura 1 con il connettore di un sensore di pioggia a cavo con contatto normalmente chiuso inserito nella porta multifunzione;
le figure 7a-7c mostrano una vista frontale della porta multifunzione (a) ed i casi di corretto collegamento (b) ed erroneo collegamento (c) di un sensore di pioggia a cavo alla porta stessa;
la figura 8 mostra una vista in prospettiva di una centralina per impianti di irrigazione munita di porta multifunzione e di un’interfaccia RF con relativo sensore di pioggia a radiofrequenza;
la figura 9 mostra lo schema dell’ interfaccia RF.
Lo schema di figura 1 mostra lo schema di una centralina 1 munita di un microcontrollore 6 e di una porta multifunzione 2. La porta multifunzione 2 è provvista di tre terminali: due terminali 3 e 4 sono previsti per ricevere dall’esterno o portare verso l’esterno una tensione positiva tra V e la massa Gnd della centralina 1, ed un terminale 5 per una linea di ingresso S/D (che sta per Sensor/Data) che si sdoppia in due linee di ingresso del microcontrollore 6 della centralina 1 : linea Sensor 14, che serve per lo scambio di informazioni tra la centralina 1 ed un eventuale circuito “attivo” esterno, e linea Data 15, che è dedicata alla ricezione di dati di comunicazione seriale provenienti da unità di vario genere, ed a pone in parallelo alla resistenza di pull-up, interna al microcontrollore, della linea Sensor 14 una resistenza Rd (24) per garantire il riconoscimento in tempi rapidi da parte della linea Sensor 14 di una condizione di circuito esterno aperto ma con carico RC in parallelo, come ulteriormente descritto più avanti.
La peculiarità della porta multifunzione 2 risiede nel fatto che sono utilizzabili condizioni di funzionamento tra loro molto diverse,. E possibile infatti adoperare la stessa porta multifunzione 2 (figure 2-4) per usufruire di differenti funzioni sfruttando combinazioni diverse dei terminali 3, 4 e 5.
Utilizzando il terminale 5 della linea d’ingresso (S/D) ed il terminale 4 di massa (Gnd) è possibile collegare alla porta multifunzione 2 un sensore di pioggia a cavo 9 con contatto normalmente chiuso (figura 2). I terminali 4 e 5 (figura 7) sono infatti posizionati in maniera tale da essere compatibili con il connettore 7 del sensore di pioggia a cavo 9.
Il terminale 3 della tensione di alimentazione (+V) è posizionato lasciando un vuoto dagli altri due (figura la), assicurando il corretto collegamento del connettore 7 del sensore di pioggia a cavo 9 ai terminali della porta multi funzione 2 (figura 7b) ed evitando così la possibilità di collegare erroneamente il connettore 7 ai terminali sbagliati (figura 7c).
In assenza di sensori la centralina 1 si presenta con i terminali 5 e 4, rispettivamente della linea di ingresso (S/D) e di massa (Gnd), collegati elettricamente tra loro con un ponticello 12. Nel momento in cui si voglia aggiungere un controllo attraverso un sensore di pioggia è sufficiente rimuovere il ponticello 12.
Utilizzando tutti e tre i terminali 3, 4 e 5 della porta multifunzione 2 è possibile operare il collegamento con un’interfaccia RF 10 per sensore di pioggia a radiofrequenza 11 (figure 3, 8, 9) come pure con un’interfaccia collegata via cavo con qualsiasi unità esterna. Nel caso di un’interfaccia RF 10, i terminali 3 e 4 della porta multifunzione 2 forniscono l’alimentazione all’interfaccia RF 10 stessa, che è a carico della centralina 1 , mentre tramite il terminale 5 avviene la trasmissione dati attraverso un protocollo opportuno.
Detta interfaccia RF 10 (figura 9) tipicamente comprende una porta 40 provvista di due terminali 20 e 21 per Γ alimentazione e la massa GND e di un terminale 23 corrispondente ad una linea OK/TX 13 per la trasmissione e ricezione di dati. Detta interfaccia RF 10 comprende altresì un blocco di alimentazione 16, un microcontrollore 8 ed un ricetrasmettitore radio 18 con antenna 19.
È altresì possibile collegare un PC 12 attraverso una interfaccia 17 (figura 4) per un eventuale aggiornamento del firmware del microcontrollore 6.
Come prima funzionalità, la porta multifunzione 2 permette di eseguire la riprogrammabilità del firmware secondo una tecnica nota per cui un firmware, denominato “boot loader”, sempre residente sul microcontrollore 6 e totalmente indipendente dal firmware dell'applicazione, in questo caso della centralina 1, è in grado di riprogrammare il microcontrollore 6 senza l'ausilio di un programmatore esterno dedicato. Collegando la porta multifunzione 2 sulla porta seriale del tipo RS-232 di un PC, come il PC 12 di fig„ 4 tramite l’interfaccia 17, il programma “boot loader” precaricato sul microcontrollore 6 riceve il nuovo codice dal PC e lo programma sul microcontrollore 6 stesso.
Questa tecnica è già nota ma viene normalmente usata una comunicazione bidirezionale. In questo caso però, per esigenze legate alla funzionalità della porta multifunzione 2, avendo la sola possibilità di inviare i codici dal PC 12 alla porta 2 stessa, è stato realizzato un sistema che mediante particolari “checksum” è in grado di valutare il fatto che l'operazione di programmazione sia andata a buon fine. In caso contrario viene resettata tutta l'area che avrebbe contenuto il codice del nuovo firmware, ma non del FW del “boot loader” necessario per ulteriori programmazioni. L’operatore può controllare che la programmazione sia andata a buon fine in quanto il “boot loader” al termine genera un reset del firmware dell’applicazione, che viene quindi avviato e riconosciuto.
Altre funzionalità della porta multifunzione 2 sono il riconoscimento della presenza o assenza del ponticello 12, la retrocompatibilità con un sensore a cavo del tipo con contatto normalmente chiuso e l’utilizzo con sensore di pioggia a radiofrequenza mediante un’interfaccia RF. Queste funzionalità risentono dei vincoli di limitazione dell’energia spesa in quanto si opera mediante le batterie della centralina stessa.
Ne consegue che la porta multifunzione 2 deve poter svolgere le seguenti attività: 1. La gestione dell'energia, ovvero dosare in modo opportuno l'energia fornita ad un eventuale dispositivo esterno alimentato tramite la porta multifunzione stessa ed evitare sprechi di energia in caso non vi sia collegato alcun dispositivo esterno .
2. Adattamento automatico al tipo di dispositivo esterno, ovvero essere “trasparente” nei confronti dei vari tipi di dispositivi che vengono ad essa collegati.
In particolare il funzionamento della porta multifunzione 2 si articola secondo i seguenti punti:
1. Ogni 10 secondi, all’istante denominato t0, la porta multifunzione 2 genera un impulso di risveglio per un eventuale circuito “attivo” esterno.
2. Se presente, il circuito “attivo” esterno decide di eseguire una delle due seguenti azioni:
a. Inviare una stringa di dati alla centralina 1 tramite la porta multifunzione 2
Per poter informare la centralina 1 che deve predisporsi a ricevere dati, il circuito “attivo” esterno invia alla centralina stessa, tramite la linea OK/Tx 13, prima un impulso di riconoscimento (acknowledge) del fatto che è stato correttamente risvegliato e poi una serie codificata di impulsi. La centralina 1 si predispone a ricevere una stringa dati dal circuito “attivo” esterno solo se riconosce l'impulso di riconoscimento e convalida la serie codificata di impulsi.
b Simulare il funzionamento di un contatto aperto o chiuso
In questo caso il circuito “attivo” esterno non invia l'impulso di riconoscimento ed entro un tempo prefissato 2Ta dall’istante iniziale t0setta la linea OK/Tx 13 ad un valore di tensione alto (“1” logico) ad indicare circuito aperto, oppure ad un valore basso (“0” logico) ad indicare circuito chiuso.
3. Se il circuito esterno “attivo” è assente, la porta multifunzione 2 deve poter riconoscere l’assenza di un “ponticello” 12 oppure il contatto aperto di un sensore esterno a cavo 9. In questo caso, dopo aver inviato l'impulso di risveglio e non avendo ricevuto alcun impulso di riconoscimento dall'este entro un “timeout” di l/2Ta da un istante iniziale t0, attende un tempo pari a 2Ta da t0e legge lo stato della linea di ingresso S/D, che con contatto aperto ha un valore alto di tensione (“1” logico) ad indicare contatto aperto del sensore, ovvero condizione di pioggia. Occorre notare che la presenza di un circuito RC in parallelo al contatto di un sensore di pioggia a cavo rallenta il passaggio da un valore basso ad uno alto di tensione. Per questa ragione occorre far sì che la tensione salga il più velocemente possibile dopo un tempo di attesa 2Ta, ragionevolmente lungo per garantire che la tensione sia salita ad un livello minimo ma sempre ragionevolmente breve per ridurre i consumi. A tale scopo è prevista una resistenza Rd (24) in serie alla linea Data 15 della centralina 1 in modo che, ponendo la linea Data 15 ad un valore in uscita alto, si pone di fatto la resistenza Rd in parallelo alla resistenza di pull-up interna Ri della linea Sensor 14 e calibrando opportunamente il valore di Rd si determina una resistenza di pull-up equivalente inferiore al valore di Ri, non modificabile in quanto interna al microcontrollore.
4. Se il circuito esterno “attivo” è assente, la porta multifunzione 2 deve anche poter riconoscere la presenza di un “ponticello” 12 oppure il contatto chiuso di un sensore esterno a cavo 9. In questo caso, dopo aver inviato l'impulso di risveglio e non avendo ricevuto alcun impulso di riconoscimento dall'esterno entro un “timeout” di l/2Ta da un istante iniziale t0, la centralina attende un tempo pari a 2Ta da t0e legge lo stato della linea di ingresso S/D, che con contatto chiuso ha un valore basso di tensione (“0” logico) ad indicare contatto chiuso del sensore, ovvero condizione di asciutto. Va notato che in questo caso non ci sarebbe bisogno di utilizzare la resistenza esterna di pull-up Rd (24), ma questa va in ogni caso abilitata in quanto la porta multifunzione 2 non conosce a priori se l'ingresso è a “0” o a “1”. Questo comporta un maggiore consumo di energia ma tale consumo è estremamente limitato e più che accettabile.
Appare evidente che l’uso di impulsi di risveglio ogni 10 secondi e la durata di esecuzione limitata garantiscono consumi di corrente sopportabili dal circuito di alimentazione della centralina in termini di durata complessiva delle batterie. Inoltre grazie questa soluzione la linea S/D viene utilizzata per generare ogni 10 secondi un impulso di “risveglio” per un eventuale circuito esterno, che per il resto del tempo si mette in una condizione di STOP.
1. Un particolare tipo di funzionamento si ha quando alla porta multifunzione 2 è collegata un’interfaccia RF 10 per sensore di pioggia a radiofrequenza, come mostrato nelle figure 3, 8 e 9. Periodicamente, una volta ogni 10 secondi, la centralina 1 genera un impulso “Out 0 - In Pull-up - Out 0” sulla linea Sensor 14. La transizione positiva “Out 0 - In Pull-up” è l'istante t0, che viene quindi considerato lo “zero” temporale per la centralina 1 all'intemo della cadenza dei 10 secondi di lettura del sensore .
2. Viene generato sull'interfaccia RF 10 un impulso di risveglio sul fronte di salita dell'impulso, mentre viene ignorata la transizione sul fronte di discesa dell'impulso stesso. Se dopo l/8Ta da t0non viene riconosciuta la transizione sul fronte di discesa, l'interfaccia RF 10 interrompe il protocollo con la centralina 1.
3 . La centralina 1 dopo un tempo l/4Ta da t0mette la linea Sensor 14 con pull-up interno abilitato, in attesa di un eventuale impulso su fronte di discesa da parte dell'interfaccia.
4. Se l'interfaccia RF 10 non deve inviare dati, allora l'interfaccia RF 10 deve simulare il funzionamento di un contatto aperto o chiuso in base aH'ultimo stato ricevuto dal sensore di pioggia a radiofrequenza 11 :
a. “Asciutto”
In questa condizione l'interfaccia RF 10, dopo aver decodificato l'impulso iniziale verifica che in ingresso alla linea OK/Tx 13 ci sia uno “0”, e dopo l/8Ta dall'interrupt di risveglio dell'interfaccia RF 10 mette OK/Tx 3 in out a “0”., Non appena la centralina dopo l/4Ta da t0pone la linea Sensor 14 in ingresso con pull-up su di essa sarà presente il valore “0”. Dopo un tempo pari a l/2Ta da t0viene messa alta in uscita la linea Data 15 per abilitare la resistenza di pull-up esterna per velocizzare la lettura anche in presenza di un sensore di pioggia a cavo 9 con contatto aperto . Nel caso di “asciutto” tale resistenza non servirebbe ma, servendo invece nella condizione di “pioggia”, deve in ogni caso essere predisposta non conoscendo, la centralina, la condizione che dovrà riconoscere . Dopo un tempo 2Ta da t0la centralina 1 legge il valore in ingresso e trovando “0” riconosce la condizione di “asciutto”.
Al termine della lettura la centralina 1 metterà la linea Sensor 14 in uscita a “0” e subito dopo rimette la linea Data 15 in ingresso senza pull-up. L'interfaccia RF rimette la linea OK/Tx 13 in ingresso senza pull-up dopo 9/4Ta
b. “Pioggia”
In questa condizione l'interfaccia RF 10 non dovrà fare niente e lasciare la linea OK/Tx 13 semplicemente in ingresso senza pull-up. La centralina dopo l/4Ta da t0pone la linea Sensor 14 in ingresso con pull-up e dopo un tempo pari a l/2Ta da t0viene messa alta in uscita la linea Data 15 per abilitare la resistenza di pull-up esterna per velocizzare la lettura in presenza di un sensore di pioggia a cavo 9 con ingresso aperto. Dopo un tempo 2Ta da t0la centralina 1 legge il valore in ingresso e trovando “1” riconosce la condizione di “pioggia”.
Al termine della lettura la centralina 1 mette la linea Sensor 14 in uscita a “0” e subito dopo rimette la linea Data 15 in ingresso senza pull-up.
c. “Batteria del sensore di pioggia RF da sostituire”
Se il sensore di pioggia RF invia all’interfaccia RF lo stato di “batteria da sostituire” l’interfaccia RF invierà alla linea Data 15 le informazioni di “asciutto o pioggia”, “batteria da sostituire”, “sensore presente”.
d. “Sensore non più presente o batteria del sensore completamente esaurita”
Se dopo 25 ore dall'ultima informazione ricevuta via RF dal sensore di pioggia l'interfaccia RF 10 non riceve ulteriori dati o viene informata che la batteria del sensore di pioggia 11 è da sostituire, la prima volta che tale condizione viene riconosciuta l'interfaccia RF invierà alla linea Data 15 le informazioni di “asciutto”, “batteria carica” e “sensore non presente”. Successivamente, e fino a che non venga riconosciuta la presenza del sensore, l'interfaccia RF 10 simulerà la condizione di “asciutto”. Anche per questa interfaccia valgono le precedenti considerazioni in merito al consumo energetico ed in particolare sono stati adottati i seguenti metodi per ridurre al minimo i consumi:
1. L’intervallo di tempo di 10 secondi tra un impulso di risveglio ed un altro, generato dalla centralina 1 per un eventuale circuito esterno, garantisce consumi sopportabili dal circuito di alimentazione della centralina 1 in quanto durante tale intervallo la linea di ingresso (S/D) 5 si mette in condizione di STOP. L’impiego di filtri digitali elimina i disturbi che potrebbero provocare falsi risvegli.
2. Consumi ridotti in termini di durata complessiva delle batterie si hanno anche grazie ad una durata di esecuzione limitata: le temporizzazioni del protocollo di gestione fanno tutte riferimento ad una unità di tempo Ta=2ms. Il protocollo è veloce e prevede una trasmissione a 9600 bit/s con informazioni limitate ad un pacchetto di 3 byte. Il pacchetto dati è inviato consecutivamente per 3 volte cosicché si ha la garanzia che se almeno due pacchetti sono tra loro coincidenti l’informazione viene presa per buona. 3. Scelta intelligente per comunicare lo stato del sensore di pioggia alla centralina. Nonostante l’aver minimizzato i consumi relativi alla trasmissione dei dati seriali dall’interfaccia RF alla centralina, è pur vero che il consumo energetico della sola simulazione del contatto aperto o chiuso è notevolmente inferiore a quello necessario per l’invio dei dati seriali. Quindi l’interfaccia RF decide di volta in volta se inviare le informazioni alla centralina tramite l’invio di dati seriali o meno. Poiché tramite simulazione del contatto aperto o chiuso è possibile unicamente informare la centralina sullo stato di “asciutto” o “pioggia” del sensore di pioggia RP, l’interfaccia RF darà priorità alla simulazione del caso che, rispetto all’invio effettuato i 10 secondi precedenti, non sia cambiato lo stato del sensore di pioggia RP sia per quanto riguarda “asciutto” o “pioggia”, sia per quanto riguarda “batteria del sensore carica o da sostituire”, sia per quanto riguarda la presenza o meno del sensore stesso. In aggiunta l’interfaccia RF darà priorità alla simulazione anche nel caso che, rispetto all’invio effettuato i 10 secondi precedenti, sia cambiato lo stato relativo unicamente alle condizioni di “asciutto” o “pioggia”. In tutti gli altri casi, e precisamente ad ogni cambio di stato delle condizioni “batteria del sensore carica o da sostituire” e presenza o meno del sensore stesso, l’interfaccia RP invia rinformazione alla centralina tramite dati seriali.

Claims (11)

  1. RIVENDICAZIONI 1. Centralina (1) con microcontrollore (6) per impianto d’irrigazione, caratterizzata dal fatto di comprendere una porta multifunzione (2) provvista di almeno due terminali (3, 4) a tensione positiva e a massa per Γ alimentazione della stessa o di un eventuale circuito esterno, e di un ulteriore terminale (5) costituente una linea d’ingresso (S/D) al microcontrollore (6) per la comunicazione con un circuito esterno e/o la ricezione di dati.
  2. 2. Centralina secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detto ulteriore terminale (5) si sdoppia in una linea Sensor (14), per lo scambio di informazioni tra detta centralina (1) ed un eventuale circuito esterno, e in una linea Data (15), per la ricezione di dati di comunicazione seriale provenienti da unità di vario genere.
  3. 3. Centralina secondo la rivendicazione 2, caratterizzata dal fatto che detta linea Data (15) comprende una resistenza (24) posta in parallelo alla resistenza di pullup, interna al microcontrollore (6), della linea Sensor (14) al fine di ridurre i tempi di lettura dello stato della linea di ingresso (S/D).
  4. 4. Centralina secondo la rivendicazione 1 , caratterizzata dal fatto che detto ulteriore terminale (5) è disposto nella porta multifunzione (2) in posizione intermedia tra detti due terminali (3, 4), più vicina a detto terminale di massa (4) che a detto terminale (3) a tensione positiva, in modo da consentire un corretto e sicuro collegamento di un sensore a cavo (9).
  5. 5. Centralina secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detta porta multifunzione (2) permette il collegamento di un’interfaccia (17) per PC per l’eventuale riprogrammazione del firmware del microcontrollore (6) dopo la resinatura.
  6. 6. Centralina secondo le rivendicazioni 1, caratterizzata dal fatto che detta porta multifunzione (2) permette il collegamento di un’interfaccia RF (10) per sensore di pioggia a radiofrequenza (11) utilizzando detti due terminali (3, 4) per l’alimentazione di detta interfaccia RF (10) e detto ulteriore terminale (5) per la trasmissione di dati.
  7. 7. Centralina secondo la rivendicazione 6, caratterizzata dal fatto che detta interfaccia RF (10) comprende una porta (40) provvista di due terminali (20, 21) per ricevere l’alimentazione e di un ulteriore terminale (23) per una linea OK/Tx (13) per la trasmissione e/o ricezione di dati, detta interfaccia RF (10) comprendendo altresì un blocco (16) di alimentazione, un microcontrollore (8) ed un ricetrasmettitore radio (18) con antenna (19).
  8. 8. Centralina secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detto microcontrollore (6) è programmato in modo tale che la porta multifunzione (2) genera periodicamente un impulso di risveglio per rilevare un eventuale circuito “attivo”, che, se presente, risponde con l’invio di una stringa di dati alla centralina (1) o con la simulazione del funzionamento di un contatto aperto o chiuso, mentre, se il circuito “attivo” è assente, viene fornita a detto ulteriore terminale (5) della centralina (1) un’informazione relativa alla presenza o meno di un ponticello (12) tra detto terminale di massa (4) e detto ulteriore terminale (5) e, in caso di assenza del ponticello (12), un’informazione relativa allo stato di contatto aperto o chiuso di un sensore di pioggia (9, 11) collegato a detta porta multifunzione (2).
  9. 9. Centralina secondo la rivendicazione 6, caratterizzata dal fatto che detta interfaccia RF (10) è in grado di ricevere dal sensore di pioggia RF (11) segnali di “asciutto” e di “pioggia” e di trasmetterli a detto terminale (5) per detta linea d’ingresso (S/D) al microcontrollore (6).
  10. 10. Centralina secondo la rivendicazione 9, caratterizzata dal fatto che detta interfaccia RF (10) è anche in grado di ricevere dal sensore di pioggia RF (11) segnali di stato di “batteria del sensore di pioggia RF da sostituire” e segnali di stato di “batteria carica” ed è inoltre in grado di riconoscere l’assenza del sensore di pioggia RF (11) e di trasmettere tutti questi stati a detto terminale (5) per detta linea d’ingresso (S/D) al microcontrollore (6).
  11. 11. Centralina secondo la rivendicazione 10, caratterizzata dal fatto che detta interfaccia RF (10) è in grado di decidere se inviare le informazioni alla centralina (1) simulando condizioni di “asciutto” o di “pioggia” o tramite dati seriali, la simulazione avendo la priorità in caso di persistenza delle condizioni di “asciutto” o “pioggia” e di “batteria del sensore carica o da sostituire” e di “presenza o meno del sensore” o di cambiamento della sola condizione di “asciutto” o “pioggia”, la trasmissione mediante dati seriali essendo effettuata ad ogni cambio di stato delle condizioni di “batteria del sensore carica o da sostituire” e di presenza o meno del sensore di pioggia.
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