[发明专利]一种温室灌溉控制系统

说明书

技术领域：

本发明涉及节水灌溉领域的一种智能控制系统，尤其是涉及一种温室设施农业条件下的灌溉控制系统。

背景技术：

温室是随着农村经济结构和种植结构调整而发展起来的新型设施农业，相对大田生产而言，其具有占地面积小、种植灵活和易于控制作物生长环境等优点。我国北方地区为缓解冬季新鲜果蔬生产和供应这一难题，已经开始大规模地推广和发展温室农业。但目前存在问题是多数温室的设施比较简陋，温室灌溉仍然靠人工根据经验采用传统的灌溉方式，劳动强度大，水资源浪费严重，同时温室作物产量和质量的提高也极大地受到了制约。

因此，开发一款智能控制系统，可根据作物生长周期差异，对其进行适时和适量的浇灌，以减小人工成本，节约水资源，提高温室设施农业的自动化程度，是当前亟待解决的课题。

发明内容：

本发明是针对上述问题提供的一种温室灌溉控制系统，它由数据采集模块、信息通信模块、单片机、人机交互模块、控制驱动模块组成。

数据采集模块由湿度传感电路和模数转换电路组成，其中湿度传感电路由传感器、放大器、信号选通器和采样保持器组成，采集的信号以串行方式输入单片机。

信息通信模块由通信接口电路和上位PC机组成，其中通信接口电路采用分立元件制作而成，电路中采用三极管将PC机输出的232电平整定为单片机使用的通信电平。

单片机将数据采集模块检测到的土壤湿度信息，经信息通信模块与上位PC机中的作物专家库数据进行比较后，生成灌溉控制信号和报警信号。报警信号输入到人机交互模块，由人机交互模块显示当前的土壤湿度，并对土壤湿度超标状态发出报警警示。灌溉控制信号输入到控制驱动模块，用以启动或停止浇灌设备的运行，从而实现温室灌溉系统的智能控制。

本发明的有益效果是：改善了温室传统粗放的灌溉管理手段和落后的灌溉方式，实现根据作物生长周期差异，对其进行适时和适量的浇灌，减小了人工成本，节约了水资源，提高了温室设施农业的自动化程度。

附图说明：

图1是本发明的系统结构框图。

图2是本发明的数据采集模块电路框图。

图3是本发明的通信接口电路图。

图4是本发明的控制驱动模块电路图。

图5是本发明的显示电路接口图。

图6是本发明的报警电路图。

图7是本发明的电源变换电路图。

具体实施方式：

下面结合附图，说明本发明的最佳实施例：

图1，一种温室灌溉控制系统是由数据采集模块、信息通信模块、单片机、人机交互模块、控制驱动模块等五部分组成。数据采集模块由湿度传感电路和模数转换电路组成，以串行方式与单片机相连。信息通信模块由通信接口电路和上位PC机组成。控制驱动模块由光藕隔离电路、驱动放大电路和驱动执行器组成。人机交互模块由显示电路和报警电路组成，分别与单片机的I/O口相连。

图2，数据采集模块中的湿度传感电路由湿度传感器、放大器、信号选通器和采样保持器组成。传感器实时采集温室土壤的含水量信息，通过信号放大、选通和采样后，以串行方式进行传输，经模数转换处理后，送入单片机作为系统的输入信号。

图3，是系统通信接口电路图。系统的输入信号由单片机p3.1口传给通信接口电路，通信接口电路通过RS232的端口2输入到上位PC机中，在PC机中与作物专家数据库信息进行比对后，生成灌溉控制信号和报警信号。灌溉控制信号和报警信号由RS232的端口3经通信接口电路反传至单片机p3.0口。为了降低硬件成本，本通信接口电路采用分立元件制作而成，电路中采用三极管Q1、Q2，将PC机输出的232电平整定为单片机使用的5V通信电平。

图4，是控制驱动模块电路。它由光藕隔离器GOH、驱动放大电路Q10和驱动执行器ZX组成。驱动执行器ZX设有可控触点K。灌溉控制信号由单片机p1.0口输入到光藕隔离器GOH上，经光藕隔离器GOH进入到驱动放大电路Q10，放大后的灌溉控制信号变为驱动输出信号传送到驱动执行器ZX。驱动执行器ZX在驱动输出信号的作用下开始动作，使得可控触点K闭合，从而使灌溉设备运行，进行浇灌。采用光藕隔离连接的好处是可以避免驱动执行器ZX工作时产生的干扰反窜到单片机电路中。