[实用新型]一种无线节水滴灌自动控制系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及农业自动化领域，尤其是涉及一种无线节水滴灌自动控制系统。 

背景技术

随着人口的增长和农业的发展，随着全球变暖造成的干旱问题日益严重，世界水资源的需求量越来越大，水资源紧缺已成为全世界人民共同关注的问题。滴灌技术是通过干管、支管和毛管上的滴头，在低压下向土壤经常缓慢滴水，可直接向土壤供应已过滤的水分、肥料或其他化学剂等的一种实用技术。大田自动滴灌技术具有大幅度提高水的利用率、减少土壤结构破坏、改善生态环境、提高经济效益的作用，是一种高效节水的新型灌溉技术，目前已经成为实施高效、精准灌溉的重要水资源管理技术措施。近年来，随着无线信息传输技术的发展，ZigBee无线网络以其低成本、低功耗、低速率、近距离、短延时、高安全等特点，在现代农业发展中得到高度关注。 

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种无线节水滴灌自动控制系统，将传感器技术、STM32F103VET6单片机、ZigBee无线通信技术相结合，提出了一种节水滴灌自动控制系统的设计方法，并开发了基于STM32的田间控制器。系统针对不同农作物在不同生长时期对水分的需求情况， 依据土壤湿度与环境温度，能够与基于S3C6410开发平台的网关通过ZigBee无线网络进行通信，由田间控制器精准科学地控制灌水位置、灌水时间、灌水量、灌水质量，实现了农作物的适时自动滴灌，为作物生长提供良好的条件。系统为实现大面积农田的统一调度管理提供了基础，是一种理想节水滴灌解决方案。其结构简单、布设灵活、效率较高、经济适用、可靠性好、减少了劳动量，有效解决了现有技术的不足。 

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：一种无线节水滴灌自动控制系统，其特征在于：包括上位机、S3C6410网关、第一CC2530无线收发模块、田间控制节点和执行机构，所述上位机、S3C6410网关、第一CC2530无线收发模块依次相连，所述田间控制节点与第二CC2530无线收发模块、太阳能供电系统相连，所述第一CC2530无线收发模块与第二CC2530无线收发模块以无线通讯方式相连，所述田间控制节点与液位传感器、压力传感器、流量传感器、湿度传感器和温度传感器相连接，所述田间控制节点的输出端还与执行机构相连以达到自动控制目的。 

上述的一种无线节水滴灌自动控制系统，其特征在于：所述田间控制节点为多个基于STM32的田间控制器。 

上述的一种无线节水滴灌自动控制系统，其特征在于：所述湿度传感器和温度传感器为功能合一的SHT11土壤温湿度传感器。 

上述的一种无线节水滴灌自动控制系统，其特征在于：所述田间控制器1放在主管道上，配有液位传感器、压力传感器及流量传感器，执行机构是调节水压大小的变频器。 

上述的一种无线节水滴灌自动控制系统，其特征在于：所述田间控制器2-田间控制器n完全相同，放在每块田地里，配有SHT11土壤温湿度传感器，一个终端节点模块可以根据需要连接多个测温湿度的探头，执行机构是控制滴灌开闭的电磁阀。 

上述的一种无线节水滴灌自动控制系统，其特征在于：所述STM32的田间控制器为STM32F103VET6闪存32位微控制器。 

上述的一种无线节水滴灌自动控制系统，其特征在于：所述第二CC2530无线收发模块与STM32的田间控制器采用MAX3232芯片串口通信电平转换。 

采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果为： 

1、本实用新型的STM32田间控制器能够实时监测作物土壤湿度和环境温度，将传感器信号通过无线发送到控制中心，控制中心能够准确实时地了解到当前系统中各个节点的工作状态，并及时启动自动滴灌，非常有利于农作物的生产。一旦出现通信中断、水压异常等，能够及时地反映到控制中心，通过语音报警等方式立即通知相关人员进行维修，提高了整个系统的可靠性。 

2、本实用新型的系统采用ZigBee技术，网络结构简单，田间布设灵活，提高了自动灌溉的实用性及对水的使用效率，减小了劳动量、导线和管路敷设费用，且无需人为操作，能够长期稳定地工作，方便大面积安装、维护和系统回收，为我国的精准农业工程提供了强有力的工具。 

综上所述，本实用新型结构简单、布设灵活、效率较高、经济适用、可靠性好、减少了劳动量，有效解决了现有技术的不足。 

附图说明

图1是本实用新型实施例的系统架构框图； 

图2是本实用新型实施例的ZigBee通信板电路图；