[实用新型]基于NFC的低功耗自动灌溉通讯装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及农业智能灌溉领域，主体内容是一种基于NFC(Near Field Communication近场通信)的低功耗自动灌溉通讯装置，该装置采用NFC技术对果园灌溉工程设置更加方便、快捷，特别适用于在无人监管型果园灌溉中使用。

背景技术

低功耗自动灌溉通讯装置具有小体积，低功耗的特点，在广阔复杂，环境恶劣的农田或山地果园中布置和控制具有灵活性。传统滴灌控制器必须依赖人工操作，且操作复杂无法集中管理，农业滴灌控制系统引入无线技术，不但省工省时，还可实现滴灌管理的智能化。

目前常用的灌溉装置对于装置使用者来说需要有较高的技术要求和文化水平。一方面，这类装置需要装置使用者通过按键或者触摸屏显示来进行灌溉控制参数的设定，实现人机之间的信息交互，而且设置灌溉控制参数的方法比较复杂。另一方面，灌溉装置主要被用于种植面积大而且需要装置数量多的农田或者山地果园，这类地方环境恶劣，地形广阔。当需要及时回收灌溉装置进行维护和批量设定适合农作物生长的灌溉控制参数时存在困难，不能实现灌溉系统的及时性和自动化。

综上所述，低功耗智能滴灌装置在实际灌溉过程中存在着数量、人数、环境和其他方面的影响，在及时设定和更改灌溉控制参数方面存在困难，为实现灌溉装置的灵活化，智能化和及时化，面向快速高效、自动控制、精确灌溉系统也应运而生。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种基于NFC的低功耗自动灌溉通讯装置。

为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种基于NFC的低功耗自动灌溉通讯装置，包括主控制器、NFC通信单元、电磁阀驱动单元、按键输入/显示输出单元以及供电捷联单元，所述主控制器分别与电磁阀驱动单元、NFC通讯单元、按键输入/显示输出单元、供电捷联单元连接；所述供电捷联单元分别为主控制器、电磁阀驱动单元、NFC通讯单元、按键输入/显示输出单元供电；所述NFC通讯单元包括NFC存储器和射频接口电路，所述NFC存储器接收调控参量更新，通过IIC总线与主控制实现内部通信，并通过内部集成的射频接口电路与外部感应天线连接，实现与外部NFC移动终端的数据通信。

优选的，所述电磁阀驱动单元包括电磁阀、H桥电路和MOS管开关电路，所述主控制器控制信号输出端分别与H桥电路和MOS管开关电路连接；在驱动电磁阀进行开关动作时，先通过主控制器使能MOS管开关电路打开给H桥电路供电，再通过输出控制信号使能驱动电磁阀的开关。

优选的，所述H桥电路选用L9110S芯片构建电路，由MOS管开关电路供电，H桥电路接收主控制器的控制信号直接驱动电磁阀开关。

优选的，所述电磁阀为具有低功耗工作特性的双稳态脉冲电磁阀。

优选的，所述NFC存储器采用射频芯片M24LR16E，集成双接口EEPROM，分别为I2C通讯接口和标准的ISO15693射频接口，主控制器通过I2C通讯接口与M24LR16E连接，M24LR16E通过ISO15693射频接口与外部感应天线连接。

优选的，所述按键输入/显示输出接口单元包括用于实现手动按键输入控制器参数的手动按键和用于自动输出显示灌溉控制状态的液晶显示装置。

优选的，所述液晶显示装置为JLX12864G-086PC，用于实时显示灌溉参数设置及当前灌溉状态。

优选的，所述供电捷联单元包括电池和用于根据需电状态调整输出电压的稳压输出电路，所述供电捷联单元为主控制器、电磁阀驱动单元、NFC通讯单元、按键输入/显示输出单元提供稳定电源。

优选的，所述电池为9V的叠层锂电池。

优选的，所述主控制器为STM32L15X系列单片机，实现信号采集和处理，并向各单元进行信号控制输出。

本实用新型的工作原理：本实用新型通过锂电池供电，NFC存储器捕获多余能量储能，主控制器完成数据通讯和控制，并根据NFC已被写入的工作参数开启或关闭外接电磁阀，实现控制器的灌溉参数快速修改及控制工作。

本实用新型与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：

1、本实用新型新增近距离无线通信模块实现非接触式通讯，通过配置NFC存储器为被动模式实现设备间数据传输，并没有过多增加系统的功耗。

2、本实用新型具备基于NFC存储器的能量捕获功能，不但通过启动设备获取自身工作能量，而且能将多余的能量用于其他器件的工作。