一種應(yīng)用于農(nóng)業(yè)灌溉的無線自組網(wǎng)通訊控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及農(nóng)業(yè)灌溉領(lǐng)域，具體涉及一種應(yīng)用于農(nóng)業(yè)灌溉的無線自組網(wǎng)通訊控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]為了緩解農(nóng)業(yè)用水日趨緊張的局面，近年來國家逐漸加大節(jié)水灌溉的建設(shè)力度，國內(nèi)外也推出幾個“農(nóng)業(yè)智能節(jié)水灌溉系統(tǒng)”，大致情況主要包括基礎(chǔ)設(shè)施控制與數(shù)據(jù)收集、統(tǒng)計、分析兩個大的方面開展研究和探索。在基礎(chǔ)設(shè)施控制方面通訊控制系統(tǒng)，國內(nèi)現(xiàn)在有的采樣電纜裝置。使用成本高，如果遇到公路或水利設(shè)施，安裝難度極大及采樣透傳廣播方式的無線系統(tǒng)通信系統(tǒng)。但由于一個灌溉系統(tǒng)管理條田很大，控制人員距離最遠(yuǎn)的電磁閥控制器可能1Km以上。那么控制人員要訪問最遠(yuǎn)的電磁閥控制器，而控制人員的無線收發(fā)系統(tǒng)傳輸距離無法達(dá)到1km以上。如果要達(dá)到1km以上，這樣就要求無線系統(tǒng)功率很大，不能使用電池供電或太陽能供電，相同也增加了成本，還不符合國家無線發(fā)射機(jī)通用規(guī)范。那么就出現(xiàn)了采樣現(xiàn)在比較流行的Zigbee自組網(wǎng)通訊系統(tǒng)。Zigbee無線系統(tǒng)之間采樣相互中繼方式把數(shù)據(jù)傳輸?shù)礁h(yuǎn)的地方。理論上Zigbee系統(tǒng)的功率小了，傳輸距離更遠(yuǎn)了。但在實際安裝調(diào)試中也遇到很多問題。Zigbee首先通信協(xié)議是國外開發(fā)，半公開。整個通訊系統(tǒng)不能因地制異。其次zigbee無線系統(tǒng)采用2.4G頻率。頻率大，波長小。傳輸過程及容易受打擾，傳輸能力(穿透能力)很差，Zigbee無線系統(tǒng)之間傳輸距離近，一般只有50米。最后zigbee系統(tǒng)在休眠和喚醒方面存在喚醒不全，休眠不可控等問題。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]針對上述問題，本實用新型旨在提供一種通信穩(wěn)定性好、通信距離足夠遠(yuǎn)、低功耗、低成本、安裝操作簡單、合乎我們國家的微功無線通信頻率的應(yīng)用于農(nóng)業(yè)灌溉的無線自組網(wǎng)通訊控制系統(tǒng)。
[0004]為實現(xiàn)該技術(shù)目的，本實用新型的方案是:一種應(yīng)用于農(nóng)業(yè)灌溉的無線自組網(wǎng)通訊控制系統(tǒng)，包括中心協(xié)調(diào)器、田間節(jié)點、條田栗房控制節(jié)點、自組網(wǎng)模塊，所述條田栗房控制節(jié)點和復(fù)數(shù)個田間節(jié)點可組成一組單位田條，所述田間節(jié)點和條田栗房控制節(jié)點內(nèi)分別設(shè)置有自組網(wǎng)模塊，所述自組網(wǎng)模塊由單片機(jī)、射頻芯片組成，所述田間節(jié)點內(nèi)還設(shè)置有獨立電源，所述田栗房控制節(jié)點直接與市電連接；
[0005]所述同一組的單位田條內(nèi)的田間節(jié)點之間通過自組網(wǎng)模塊無線中繼通訊連接，所述條田栗房控制節(jié)點與最近的田間節(jié)點通過自組網(wǎng)模塊無線通訊連接，所述條田栗房控制節(jié)點之間通過自組網(wǎng)模塊無線中繼通訊連接，所述中心協(xié)調(diào)器與最近的條田栗房控制節(jié)點通過自組網(wǎng)模塊無線通訊連接。
[0006]作為優(yōu)選，所述自組網(wǎng)模塊的接收時的電流小于40mA，發(fā)送時電流小于200MA，休眠最低電流為0.5uA，間歇工作的間空比為Is比200ms以上。
[0007]作為優(yōu)選，所述獨立電源為蓄電池或者太陽能電池。
[0008]作為優(yōu)選，所述單片機(jī)型號為低功耗的STC15系列。
[0009]作為優(yōu)選，所述射頻芯片為低功耗的SI4432型號。
[0010]作為優(yōu)選，所述自組網(wǎng)模塊的收發(fā)頻率為490MHz。
[0011]本實用新型的有益效果，采用不同節(jié)點通過中繼或者無線連接方式進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)連接，安裝方便，通信穩(wěn)定、通信距離足夠遠(yuǎn)，通信鏈路可以因地制異，更加合理化；使用國家規(guī)定的計量頻率490M，并開放16個信道，使用整個通訊模塊處于低功率，而不易受打擾，穩(wěn)定傳輸；工作電流小，休眠電流低，十分節(jié)能省電。
【附圖說明】
[0012]圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)框圖；
[0013][說明]R:中心協(xié)調(diào)器；S:條田栗房控制節(jié)點；C:田間節(jié)點；虛線框:單位條田。
【具體實施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型做進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0015]如圖1所示，本實用新型所述的具體實施例為一種應(yīng)用于農(nóng)業(yè)灌溉的無線自組網(wǎng)通訊控制系統(tǒng)，包括中心協(xié)調(diào)器、田間節(jié)點、條田栗房控制節(jié)點、自組網(wǎng)模塊，所述條田栗房控制節(jié)點和復(fù)數(shù)個田間節(jié)點可組成一組單位田條，所述田間節(jié)點和條田栗房控制節(jié)點內(nèi)分別設(shè)置有自組網(wǎng)模塊，所述自組網(wǎng)模塊由單片機(jī)、射頻芯片組成，所述田間節(jié)點內(nèi)還設(shè)置有獨立電源，所述田栗房控制節(jié)點直接與市電連接；
[0016]所述同一組的單位田條內(nèi)的田間節(jié)點之間通過自組網(wǎng)模塊無線中繼通訊連接，所述條田栗房控制節(jié)點與最近的田間節(jié)點通過自組網(wǎng)模塊無線通訊連接，所述條田栗房控制節(jié)點之間通過自組網(wǎng)模塊無線中繼通訊連接，所述中心協(xié)調(diào)器與最近的條田栗房控制節(jié)點通過自組網(wǎng)模塊無線通訊連接。
[0017]所述自組網(wǎng)模塊的接收時的電流小于40mA，發(fā)送時電流小于200MA，休眠最低電流為0.5uA，間歇工作的間空比為Is比200ms以上。所述獨立電源為蓄電池或者太陽能電池。所述單片機(jī)型號為低功耗的STC15系列。所述射頻芯片為低功耗的SI4432型號。單片機(jī)通過SPI總線連接射頻芯片，單片機(jī)內(nèi)部嵌入自定義自組網(wǎng)通信協(xié)議和射頻芯片驅(qū)動程序
[0018]所述自組網(wǎng)模塊的收發(fā)頻率為490MHz。無線數(shù)據(jù)自組網(wǎng)模塊使用國家規(guī)定的計量頻段，收發(fā)頻率均為是490MHZ，通信過程中受打擾的機(jī)率較低，傳輸更穩(wěn)定。同時還開放16個信道，每個信道使用的頻率都不同，萬一通信中受打擾了，只需用軟件切換信道即可。比Zigbee模塊的收發(fā)頻率2.4G的波長要長，衍射能力(穿透能力)要強(qiáng)，傳輸距離要遠(yuǎn)。
[0019]本通訊控制系統(tǒng)在充分考慮國內(nèi)現(xiàn)在灌溉地形及灌溉基礎(chǔ)設(shè)施(即:大面積土地被分割成很多小份的條田，每塊或幾塊條田都有一個自己的栗房。栗房的旁邊大部分都有水利渠道。栗房里的設(shè)備由220V或380V市電穩(wěn)定提供)前提下。中心協(xié)調(diào)器和條田栗房控制節(jié)點有市電穩(wěn)定供電，自組網(wǎng)模塊采用電池供