一種基于rs485總線的大田滴灌自動控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種基于RS485總線的大田滴灌自動控制系統(tǒng)，包括：上位機(jī)、RS232轉(zhuǎn)RS485模塊、無線485模塊、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、液位傳感器、壓力傳感器、流量傳感器、溫濕度傳感器、變頻器及電磁閥。所述上位機(jī)與RS232轉(zhuǎn)RS485模塊連接，所述RS232轉(zhuǎn)RS485模塊與無線485模塊連接，所述無線485模塊與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)連接，所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)與變頻器、電磁閥連接，所述液位傳感器、壓力傳感器、流量傳感器、溫濕度傳感器均與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)連接。本發(fā)明省去了傳統(tǒng)的有線控制系統(tǒng)布線帶來的麻煩、降低了功耗、提高了穩(wěn)定性和抗干擾能力，大大降低了工程成本。
【專利說明】—種基于RS485總線的大田滴灌自動控制系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及大田滴灌控制【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種基于RS485總線的大田滴灌自動控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展，人口與經(jīng)濟(jì)的不斷增長，世界水資源的需求量不斷增加，水資源緊缺已經(jīng)成為世界人民共同關(guān)注的問題，為了減少農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中水資源的浪費(fèi)，高效節(jié)水的滴灌自動控制技術(shù)便成了必然趨勢。傳統(tǒng)基于計(jì)算機(jī)的滴灌控制系統(tǒng)存在著布線麻煩，成本較高、耗時較長等缺點(diǎn)，在實(shí)際生產(chǎn)中難以推廣。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于通過一種基于RS485總線的大田滴灌自動控制系統(tǒng)，來解決以上【背景技術(shù)】部分提到的問題。
[0004]為達(dá)此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
[0005]一種基于RS485總線的大田滴灌自動控制系統(tǒng)，其包括:上位機(jī)、RS232轉(zhuǎn)RS485模塊、無線485模塊、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、液位傳感器、壓力傳感器、流量傳感器、溫濕度傳感器、變頻器及電磁閥；
[0006]所述上位機(jī)與RS232轉(zhuǎn)RS485模塊連接，用于向數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)發(fā)送灌溉數(shù)據(jù)采集指令，并根據(jù)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)傳送的液位數(shù)據(jù)、壓力數(shù)據(jù)、流量數(shù)據(jù)及溫濕度數(shù)據(jù)，對最小濕度值的田地進(jìn)行排序，根據(jù)排序結(jié)果發(fā)送電磁閥開啟指令，對該田地進(jìn)行灌溉；
[0007]所述RS232轉(zhuǎn)RS485模塊與無線485模塊連接，用于將RS232信號轉(zhuǎn)換為RS485
信號;
[0008]所述無線485模塊與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)連接，用于完成上位機(jī)與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)之間的無線數(shù)據(jù)傳輸；
[0009]所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)與變頻器、電磁閥連接，用于根據(jù)上位機(jī)發(fā)送的控制指令，控制變頻器和電磁閥的工作狀態(tài)；
[0010]所述液位傳感器、壓力傳感器、流量傳感器、溫濕度傳感器均與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)連接，用于在數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)控制下，對液位數(shù)據(jù)、壓力數(shù)據(jù)、流量數(shù)據(jù)及溫濕度數(shù)據(jù)進(jìn)行采集。
[0011]特別地，所述基于RS485總線的大田滴灌自動控制系統(tǒng)還包括太陽能供電系統(tǒng)，所述太陽能供電系統(tǒng)與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)連接，用于為數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)供電。
[0012]特別地，所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括STM32F103VET6微處理器以及與其連接的JTAG接口、RS232接口、RS485接口、以太網(wǎng)接口、按鍵接口、電源輸入接口、繼電器模塊、ZIGBEE模塊、后備電池模塊。
[0013]本發(fā)明提供的基于RS485總線的大田滴灌自動控制系統(tǒng)采用星型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，基于對農(nóng)田的分散性和成本的考慮，采用太陽能供電系統(tǒng)對數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)供電，通過無線485模塊實(shí)現(xiàn)上位機(jī)與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)之間的無線數(shù)據(jù)傳輸，省去了傳統(tǒng)的有線控制系統(tǒng)布 線帶來的麻煩、降低了功耗、提高了穩(wěn)定性和抗干擾能力，大大降低了工程成本。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的基于RS485總線的大田滴灌自動控制系統(tǒng)原理結(jié)構(gòu)圖；
[0015]圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。可以理解的是，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用于解釋本發(fā)明，而非對本發(fā)明的限定。另外還需要說明的是，為了便于描述，附圖中僅示出了與本發(fā)明相關(guān)的部分而非全部內(nèi)容。
[0017]請參照圖1所示，圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的基于RS485總線的大田滴灌自動控制系統(tǒng)原理結(jié)構(gòu)圖。
[0018]本實(shí)施例中基于RS485總線的大田滴灌自動控制系統(tǒng)包括:上位機(jī)101、RS232轉(zhuǎn)RS485模塊102、無線485模塊103、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)104、液位傳感器105、壓力傳感器106、流量傳感器107、溫濕度傳感器108、變頻器109、電磁閥1010及太陽能供電系統(tǒng)1011。其中，RS232和RS485均為串行物理接口標(biāo)準(zhǔn)。
[0019]所述上位機(jī)101與RS232轉(zhuǎn)RS485模塊102連接，用于向數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)104發(fā)送灌溉數(shù)據(jù)采集指令，并根據(jù)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)104傳送的液位數(shù)據(jù)、壓力數(shù)據(jù)、流量數(shù)據(jù)及溫濕度數(shù)據(jù)，對最小濕度值的田地進(jìn)行排序，根據(jù)排序結(jié)果發(fā)送電磁閥1010開啟指令，對該田地進(jìn)行灌溉。其中，采集到的壓力數(shù)據(jù)和流量數(shù)據(jù)用于調(diào)節(jié)變頻器109，從而保證有一個穩(wěn)定的水壓環(huán)境，采集到的液位數(shù)據(jù)可以及時地反饋水位的情況，便于時刻保持蓄水池中的水位在一個合理的范圍內(nèi)。
[0020]于本實(shí)施例，上位機(jī)101運(yùn)行軟件基于組態(tài)軟件開發(fā)，具有良好的人機(jī)交互和系統(tǒng)可擴(kuò)展性。
[0021]所述RS232轉(zhuǎn)RS485模塊102與無線485模塊103連接，用于將RS232信號轉(zhuǎn)換為RS485信號。
[0022]所述無線485模塊103與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)104連接，用于完成上位機(jī)101與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)104之間的無線數(shù)據(jù)傳輸。
[0023]所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)104與變頻器109、電磁閥1010連接，用于根據(jù)上位機(jī)101發(fā)送的控制指令，控制變頻器109和電磁閥1010的工作狀態(tài)。
[0024]于本實(shí)施例，如圖2所示，所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)104包括STM32F103VET6微處理器以及與其連接的JTAG接口、DEBUGGER接口、RS232接口、RS485接口、以太網(wǎng)接口、總線擴(kuò)展接口、按鍵接口、電源輸入接口、繼電器模塊、ZIGBEE模塊、后備電池模塊。其中，JTAGQointTest Action Group ;聯(lián)合測試行動小組)是一種國際標(biāo)準(zhǔn)測試協(xié)議。STM32F103VET6微處理器為STM32系列處理器的其中一款。DEBUGGER接口用于詢問和操作調(diào)試器和正在調(diào)試的程序的狀態(tài)。
[0025]所述液位傳感器105、壓力傳感器106、流量傳感器107、溫濕度傳感器108均與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)104連接，用于在數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)104控制下，對液位數(shù)據(jù)、壓力數(shù)據(jù)、流量數(shù)據(jù)及溫濕度數(shù)據(jù)進(jìn)行采集。
[0026]本發(fā)明的工作原理如下:上位機(jī)101通過RS232轉(zhuǎn)RS485模塊102和無線485模塊103將灌溉數(shù)據(jù)采集指令發(fā)送到數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)104，然后液位傳感器105、壓力傳感器106、流量傳感器107、溫濕度傳感器108將采集到的液位數(shù)據(jù)、壓力數(shù)據(jù)、流量數(shù)據(jù)及溫濕度數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)104反向通過無線485模塊103和RS232轉(zhuǎn)RS485模塊102上傳給上位機(jī)101。上位機(jī)101對所述液位數(shù)據(jù)、壓力數(shù)據(jù)、流量數(shù)據(jù)及溫濕度數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，完成最小濕度值的田地排序，最終根據(jù)排序結(jié)果發(fā)送電磁閥1010開啟指令，對該田地進(jìn)行灌溉。
[0027]本發(fā)明的技術(shù)方案基于對農(nóng)田的分散性和成本的考慮，采用太陽能供電系統(tǒng)對數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)供電，通過無線485模塊實(shí)現(xiàn)上位機(jī)與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)之間的無線數(shù)據(jù)傳輸，省去了傳統(tǒng)的有線控制系統(tǒng)布線帶來的麻煩、降低了功耗、提高了穩(wěn)定性和抗干擾能力，大大降低了工程成本。
[0028]以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，本發(fā)明可以有各種改動和變化。凡在本發(fā)明的精神和原理之內(nèi)所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種基于RS485總線的大田滴灌自動控制系統(tǒng)，其特征在于，包括:上位機(jī)、RS232轉(zhuǎn)RS485模塊、無線485模塊、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、液位傳感器、壓力傳感器、流量傳感器、溫濕度傳感器、變頻器及電磁閥； 所述上位機(jī)與RS232轉(zhuǎn)RS485模塊連接，用于向數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)發(fā)送灌溉數(shù)據(jù)采集指令，并根據(jù)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)傳送的液位數(shù)據(jù)、壓力數(shù)據(jù)、流量數(shù)據(jù)及溫濕度數(shù)據(jù)，對最小濕度值的田地進(jìn)行排序，根據(jù)排序結(jié)果發(fā)送電磁閥開啟指令，對該田地進(jìn)行灌溉； 所述RS232轉(zhuǎn)RS485模塊與無線485模塊連接，用于將RS232信號轉(zhuǎn)換為RS485信號； 所述無線485模塊與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)連接，用于完成上位機(jī)與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)之間的無線數(shù)據(jù)傳輸； 所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)與變頻器、電磁閥連接，用于根據(jù)上位機(jī)發(fā)送的控制指令，控制變頻器和電磁閥的工作狀態(tài)； 所述液位傳感器、壓力傳感器、流量傳感器、溫濕度傳感器均與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)連接，用于在數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)控制下，對液位數(shù)據(jù)、壓力數(shù)據(jù)、流量數(shù)據(jù)及溫濕度數(shù)據(jù)進(jìn)行采集。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于RS485總線的大田滴灌自動控制系統(tǒng)，其特征在于，所述基于RS485總線的大田滴灌自動控制系統(tǒng)還包括太陽能供電系統(tǒng)，所述太陽能供電系統(tǒng)與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)連接，用于為數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)供電。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2任一項(xiàng)所述的基于RS485總線的大田滴灌自動控制系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括STM32F103VET6微處理器以及與其連接的JTAG接口、RS232接口、RS485接口、以太網(wǎng)接口、按鍵接口、電源輸入接口、繼電器模塊、ZIGBEE模塊、后備電池模塊。
【文檔編號】G05B19/418GK103439946SQ201310380122
【公開日】2013年12月11日 申請日期:2013年8月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月27日
【發(fā)明者】王翊, 楊恒, 鄭曉 申請人:無錫泛太科技有限公司