水稻自動(dòng)灌溉設(shè)備的故障檢測(cè)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及水稻灌溉領(lǐng)域，尤其涉及水稻自動(dòng)灌溉設(shè)備的故障檢測(cè)系統(tǒng)。本實(shí)用新型采用了無(wú)線通信模塊構(gòu)成無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)的方法，解決了當(dāng)灌溉設(shè)備發(fā)生故障時(shí)農(nóng)戶不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)的技術(shù)問(wèn)題，達(dá)到了故障實(shí)時(shí)通知的技術(shù)效果；采用單片機(jī)控制灌溉設(shè)備的方法，達(dá)到了弱電控制強(qiáng)電、強(qiáng)弱電隔離的技術(shù)效果；采用顯示屏顯示的技術(shù)方法，達(dá)到了快速定位故障設(shè)備的技術(shù)效果。
【專利說(shuō)明】
水稻自動(dòng)灌溉設(shè)備的故障檢測(cè)系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及水稻灌溉領(lǐng)域，尤其涉及水稻自動(dòng)灌溉設(shè)備的故障檢測(cè)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前在我國(guó)水稻種植的過(guò)程中，灌溉設(shè)備已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)定時(shí)灌溉，但是由于灌溉設(shè)備數(shù)量多而且位置較為分散，農(nóng)戶們很難及時(shí)發(fā)現(xiàn)灌溉設(shè)備是否發(fā)生故障；一旦灌溉設(shè)備發(fā)生故障并且沒(méi)有被及時(shí)修復(fù)，很有可能耽誤農(nóng)時(shí)，并且查找故障設(shè)備也非常困難；所以需要一種系統(tǒng)，當(dāng)灌溉裝置發(fā)生故障而不能及時(shí)灌溉時(shí)，將故障設(shè)備通知農(nóng)戶，保證農(nóng)戶及時(shí)定位故障設(shè)備。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題，是針對(duì)上述存在的技術(shù)不足，提供了水稻自動(dòng)灌溉設(shè)備的故障檢測(cè)系統(tǒng)，采用了無(wú)線通信模塊構(gòu)成無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)的方法，解決了當(dāng)灌溉設(shè)備發(fā)生故障時(shí)農(nóng)戶不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)的技術(shù)問(wèn)題，達(dá)到了故障實(shí)時(shí)通知的技術(shù)效果;采用單片機(jī)控制灌溉設(shè)備的方法，達(dá)到了弱電控制強(qiáng)電、強(qiáng)弱電隔離的技術(shù)效果;采用顯示屏顯示的技術(shù)方法，達(dá)到了快速定位故障設(shè)備的技術(shù)效果。
[0004]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是:包括信號(hào)發(fā)射單片機(jī)、信號(hào)接收單片機(jī)、無(wú)線通信模塊發(fā)送端、無(wú)線通信模塊接收端、A/D轉(zhuǎn)換器和電源模塊;信號(hào)發(fā)射單片機(jī)連接有灌溉設(shè)備、無(wú)線通信模塊發(fā)送端和A/D轉(zhuǎn)換器，在A/D轉(zhuǎn)換器的另一側(cè)連接液位傳感器;無(wú)線信號(hào)模塊接收端連接信號(hào)接收單片機(jī)，信號(hào)接收單片機(jī)的另一側(cè)連接顯示屏；
[0005]電源模塊一端連接220V家庭用電，電源模塊另一端為信號(hào)發(fā)射單片機(jī)、信號(hào)接收單片機(jī)、無(wú)線通信模塊發(fā)送端、無(wú)線通信模塊接收端、A/D轉(zhuǎn)換器、液位傳感器和顯示屏提供穩(wěn)定電源。
[0006]進(jìn)一步優(yōu)化本技術(shù)方案，所述的信號(hào)發(fā)射單片機(jī)和信號(hào)接收單片機(jī)為AT89C51單片機(jī)，無(wú)線通信模塊發(fā)送端和無(wú)線信號(hào)接收端為APC220-43，顯示屏為JM12864顯示屏，A/D轉(zhuǎn)換器為ADC0809芯片，液位傳感器為L(zhǎng)C-SWl傳感器。
[0007]進(jìn)一步優(yōu)化本技術(shù)方案，所述的液位傳感器的輸出端連接在A/D轉(zhuǎn)換器的INO引腳，A/D轉(zhuǎn)換器的數(shù)據(jù)輸出端連接在數(shù)據(jù)發(fā)射單片機(jī)的P2 口上，無(wú)線信號(hào)模塊發(fā)射端通過(guò)串口引腳與信號(hào)發(fā)射單片機(jī)連接。
[0008]進(jìn)一步優(yōu)化本技術(shù)方案，所述的無(wú)線通信模塊發(fā)送端發(fā)送無(wú)線信號(hào)給無(wú)線通信模塊接收端，無(wú)線通信模塊接收端通過(guò)串口引腳連接到信號(hào)接收單片機(jī)，信號(hào)接收單片機(jī)通過(guò)PO引腳與顯示屏連接。
[0009]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn):1、使用AT89C51單片機(jī)作為主控單元，有著技術(shù)成熟，應(yīng)用范圍廣，價(jià)格較為低廉極具性價(jià)比的優(yōu)勢(shì);2、ADC0809具有高速、高精度、低溫漂、優(yōu)秀的長(zhǎng)期精度和可重復(fù)性、低功耗的特性;3、LC-SWl型液位傳感器由全密封隔離膜充油傳感器和內(nèi)置高性能微處理器構(gòu)成，可對(duì)傳感器的非線性、溫度漂移等進(jìn)行全范圍內(nèi)的數(shù)字化修正處理，并有HART通信協(xié)議輸出和模擬輸出。具有精度高、穩(wěn)定性極好的特點(diǎn);4、JM12864該點(diǎn)陣的屏顯成本相對(duì)較低，適用于各類儀器，小型設(shè)備的顯示領(lǐng)域。
【附圖說(shuō)明】
[0010]圖1是本實(shí)用新型控制流程圖；
[0011]圖2是系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖；
[0012]圖3是A/D轉(zhuǎn)換器和液位傳感器電路示意圖；
[0013]圖4是信號(hào)發(fā)射單片機(jī)電路示意圖；
[0014]圖5是信號(hào)接收單片機(jī)電路示意圖；
[00?5]圖6是顯示屏的電路示意圖。
[0016]圖中，1、信號(hào)發(fā)射單片機(jī);2、信號(hào)接收單片機(jī);3、無(wú)線通信模塊發(fā)送端;4、無(wú)線通信模塊接收端;5、A/D轉(zhuǎn)換器;6、電源模塊;7、液位傳感器;8、顯示屏;9、灌溉設(shè)備。
【具體實(shí)施方式】
[0017]為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明了，下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】并參照附圖，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)該理解，這些描述只是示例性的，而并非要限制本實(shí)用新型的范圍。此外，在以下說(shuō)明中，省略了對(duì)公知結(jié)構(gòu)和技術(shù)的描述，以避免不必要地混淆本實(shí)用新型的概念。
[0018]【具體實(shí)施方式】一:如圖1-6所示，包括信號(hào)發(fā)射單片機(jī)1、信號(hào)接收單片機(jī)2、無(wú)線通信模塊發(fā)送端3、無(wú)線通信模塊接收端4、A/D轉(zhuǎn)換器5和電源模塊6;信號(hào)發(fā)射單片機(jī)I連接有灌溉設(shè)備9、無(wú)線通信模塊發(fā)送端3和A/D轉(zhuǎn)換器5，在A/D轉(zhuǎn)換器5的另一側(cè)連接液位傳感器7;無(wú)線信號(hào)模塊接收端4連接信號(hào)接收單片機(jī)2，信號(hào)接收單片機(jī)2的另一側(cè)連接顯示屏8;電源模塊6—端連接220V家庭用電，電源模塊6另一端為信號(hào)發(fā)射單片機(jī)1、信號(hào)接收單片機(jī)
2、無(wú)線通信模塊發(fā)送端3、無(wú)線通信模塊接收端4、A/D轉(zhuǎn)換器5、液位傳感器7和顯示屏8提供穩(wěn)定電源;所述的信號(hào)發(fā)射單片機(jī)I和信號(hào)接收單片機(jī)2為AT89C51單片機(jī)，無(wú)線通信模塊發(fā)送端3和無(wú)線信號(hào)接收端4為APC220-43，顯示屏8為JM12864顯示屏，A/D轉(zhuǎn)換器5為ADC0809芯片，液位傳感器7為L(zhǎng)C-SWl傳感器;液位傳感器7的輸出端連接在A/D轉(zhuǎn)換器5的INO引腳，A/D轉(zhuǎn)換器5的數(shù)據(jù)輸出端連接在數(shù)據(jù)發(fā)射單片機(jī)I的P2 口上，無(wú)線通信模塊發(fā)送端3通過(guò)串口引腳與信號(hào)發(fā)射單片機(jī)I連接;無(wú)線通信模塊發(fā)送端3發(fā)送無(wú)線信號(hào)給無(wú)線通信模塊接收端4，無(wú)線通信模塊接收端4通過(guò)串口引腳連接到信號(hào)接收單片機(jī)2，信號(hào)接收單片機(jī)2通過(guò)PO引腳與顯示屏8連接。
[0019]圖1為本實(shí)用控制流程圖，上電之后，液位傳感器7將監(jiān)測(cè)到的液位信號(hào)發(fā)送給信號(hào)發(fā)射單片機(jī)I，通過(guò)信號(hào)發(fā)射單片機(jī)I的分析，若液面低于灌溉標(biāo)準(zhǔn)，則輸出高電平信號(hào)使灌溉設(shè)備9工作，開(kāi)始對(duì)水稻進(jìn)行澆灌，如果灌溉設(shè)備9發(fā)生故障不能工作，那么液位不會(huì)發(fā)生變化，當(dāng)信號(hào)發(fā)射單片機(jī)I超過(guò)30分鐘連續(xù)分析出液面低于灌溉標(biāo)準(zhǔn)，即認(rèn)為灌溉設(shè)備發(fā)生故障，通過(guò)無(wú)線通信模塊發(fā)送端3發(fā)送無(wú)線信號(hào)給無(wú)線信號(hào)接收端4，無(wú)線信號(hào)接收端4通過(guò)信號(hào)接收單片機(jī)2控制顯示屏8來(lái)顯示故障設(shè)備的編號(hào)。
[0020]圖2為系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖，信號(hào)發(fā)射單片機(jī)I為核心監(jiān)測(cè)單元，通過(guò)液位傳感器7來(lái)監(jiān)測(cè)液面高度，然后通過(guò)灌溉設(shè)備9來(lái)進(jìn)行自動(dòng)灌溉，如果灌溉設(shè)備發(fā)生故障，則通過(guò)無(wú)線通信模塊發(fā)送端3發(fā)送無(wú)線信號(hào)給無(wú)線信號(hào)接收端4;信號(hào)接收單片機(jī)2通過(guò)無(wú)線通信模塊接收端4接收信號(hào)，通過(guò)顯示屏8來(lái)顯示故障設(shè)備的編號(hào);通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換器5接收液位傳感器7的信號(hào)；電源模塊6將220V交流電轉(zhuǎn)換為各個(gè)模塊所用的電壓。
[0021 ]圖3為A/D轉(zhuǎn)換器5和液位傳感器7的電路示意圖，使用LC-SWl傳感器作為液位傳感器，是因?yàn)長(zhǎng)C-SWl型液位傳感器由全密封隔離膜充油傳感器和內(nèi)置高性能微處理器構(gòu)成，可對(duì)傳感器的非線性、溫度漂移等進(jìn)行全范圍內(nèi)的數(shù)字化修正處理，并有HART通信協(xié)議輸出和模擬輸出。具有精度高、穩(wěn)定性極好的特點(diǎn)；而采用ADC0809具有高速、高精度、低溫漂、優(yōu)秀的長(zhǎng)期精度和可重復(fù)性、低功耗的特性；由于液位傳感器7采集的數(shù)據(jù)為模擬信號(hào)，必須通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換器5將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號(hào)才能輸入信號(hào)發(fā)射單片機(jī)I中進(jìn)行分析。
[0022]圖4為信號(hào)發(fā)射單片機(jī)I電路示意圖，信號(hào)發(fā)射單片機(jī)I通過(guò)P2口接收A/D轉(zhuǎn)換器傳輸?shù)男盘?hào)來(lái)判斷是否需要進(jìn)行灌溉或者灌溉設(shè)備出現(xiàn)故障，如果判斷設(shè)備故障則通過(guò)無(wú)線通信模塊發(fā)送端3遠(yuǎn)距離發(fā)送無(wú)線信號(hào)。
[0023]圖5為信號(hào)接收單片機(jī)電路示意圖，信號(hào)接收單片機(jī)2通過(guò)無(wú)線通信模塊接收端4來(lái)接收無(wú)線信號(hào)，并且通過(guò)顯示屏8來(lái)顯示故障設(shè)備的編號(hào);本方案采用了無(wú)線通信模塊構(gòu)成無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)的方法，解決了當(dāng)灌溉設(shè)備發(fā)生故障時(shí)農(nóng)戶不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)的技術(shù)問(wèn)題，達(dá)到了故障實(shí)時(shí)通知的技術(shù)效果;采用單片機(jī)控制灌溉設(shè)備的方法，達(dá)到了弱電控制強(qiáng)電、強(qiáng)弱電隔離的技術(shù)效果;采用顯示屏顯示的技術(shù)方法，達(dá)到了快速定位故障設(shè)備的技術(shù)效果。
[0024]應(yīng)當(dāng)理解的是，本實(shí)用新型的上述【具體實(shí)施方式】?jī)H僅用于示例性說(shuō)明或解釋本實(shí)用新型的原理，而不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的限制。因此，在不偏離本實(shí)用新型的精神和范圍的情況下所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。此外，本實(shí)用新型所附權(quán)利要求旨在涵蓋落入所附權(quán)利要求范圍和邊界、或者這種范圍和邊界的等同形式內(nèi)的全部變化和修改例。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.水稻自動(dòng)灌溉設(shè)備的故障檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:包括信號(hào)發(fā)射單片機(jī)(I)、信號(hào)接收單片機(jī)(2)、無(wú)線通信模塊發(fā)送端(3)、無(wú)線通信模塊接收端(4)、A/D轉(zhuǎn)換器(5)和電源模塊(6);信號(hào)發(fā)射單片機(jī)(I)連接有灌溉設(shè)備(9)、無(wú)線通信模塊發(fā)送端(3)、A/D轉(zhuǎn)換器(5)，A/D轉(zhuǎn)換器(5)的另一側(cè)連接有液位傳感器(7);無(wú)線信號(hào)模塊接收端(4)連接信號(hào)接收單片機(jī)(2)，信號(hào)接收單片機(jī)(2)的另一側(cè)連接顯示屏(8); 電源模塊(6)—端連接220V家庭用電，電源模塊(6)另一端為信號(hào)發(fā)射單片機(jī)(I)、信號(hào)接收單片機(jī)(2)、無(wú)線通信模塊發(fā)送端(3)、無(wú)線通信模塊接收端(4)、A/D轉(zhuǎn)換器(5)、液位傳感器(7)和顯示屏(8)提供穩(wěn)定電源。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水稻自動(dòng)灌溉設(shè)備的故障檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:信號(hào)發(fā)射單片機(jī)(I)和信號(hào)接收單片機(jī)(2)為AT89C51單片機(jī)，無(wú)線通信模塊發(fā)送端(3)和無(wú)線通信模塊接收端(4)為APC220-43，顯示屏(8)為JM12864顯示屏，A/D轉(zhuǎn)換器(5)為ADC0809芯片，液位傳感器(7 )為L(zhǎng)C-SWl傳感器。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水稻自動(dòng)灌溉設(shè)備的故障檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:液位傳感器(7 )的輸出端連接在A/D轉(zhuǎn)換器(5 )的INO引腳，A/D轉(zhuǎn)換器(5 )的數(shù)據(jù)輸出端連接在數(shù)據(jù)發(fā)射單片機(jī)(I)的P2 口上，無(wú)線通信模塊發(fā)送端(3)通過(guò)串口引腳與信號(hào)發(fā)射單片機(jī)(I)連接。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水稻自動(dòng)灌溉設(shè)備的故障檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:無(wú)線通信模塊發(fā)送端(3)發(fā)送無(wú)線信號(hào)給無(wú)線通信模塊接收端(4)，無(wú)線通信模塊接收端(4)通過(guò)串口引腳連接到信號(hào)接收單片機(jī)(2)，信號(hào)接收單片機(jī)(2)通過(guò)PO引腳與顯示屏(8)連接。
【文檔編號(hào)】G01D21/00GK205426199SQ201521001309
【公開(kāi)日】2016年8月3日
【申請(qǐng)日】2016年3月8日
【發(fā)明人】宋立勝
【申請(qǐng)人】江蘇強(qiáng)農(nóng)農(nóng)業(yè)技術(shù)服務(wù)有限公司