專利名稱：農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉收費(fèi)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉收費(fèi)系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉收費(fèi)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
我國在農(nóng)業(yè)排灌系統(tǒng)管理普遍存在面積大、收費(fèi)難、管理成本高的特點(diǎn)，對(duì)地下取水難以控制、難觀測，造成水資源浪費(fèi)，破壞地下水位，水資源得不到良性循環(huán)；因此人們采用了大量的自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行培養(yǎng)農(nóng)作物，如自動(dòng)灌溉、催肥等等，如科技人員開發(fā)了具有自動(dòng)灌溉功能的控制器，如專利號(hào)為98222820. I的中國專利“智能卡灌溉自動(dòng)控制裝置”，其目的是通過對(duì)智能卡的管理實(shí)現(xiàn)的，它包括與中心控制器連接的智能卡讀寫電路、顯示電路、振蕩電路、鍵盤操作電路、復(fù)位電路、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路和電機(jī)控制電路，其中，智能卡讀寫電路、鍵盤操作電路、復(fù)位電路一起完成對(duì)智能卡數(shù)據(jù)的更新，振蕩電路用以計(jì)時(shí)，上述電路共同實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)控制電路的控制，在自動(dòng)灌溉裝置中采用了微處理器進(jìn)行智能化管理，可對(duì)地下水資源進(jìn)行很好的智能化管理，但其用戶卡一般采用插拔式的卡片，使得卡座極易磨損，造成接觸不良，影響正常使用；另外，這些控制器不具有遠(yuǎn)程通訊功能，不能夠?qū)⒃O(shè)備內(nèi)的數(shù)據(jù)上報(bào)到管理部門，管理部門不能很好的對(duì)灌溉控制器進(jìn)行管理。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于有效克服上述技術(shù)的不足，提供一種具有遠(yuǎn)程通信功能的節(jié)水灌溉收費(fèi)系統(tǒng)，該節(jié)水灌溉收費(fèi)系統(tǒng)采用非接觸式射頻卡進(jìn)行預(yù)付費(fèi)管理，讀卡速度快、可靠性高、安全性高。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的它包括灌溉裝置、與灌溉裝置連接的灌溉控制器以及POS預(yù)付費(fèi)管理機(jī)，其改進(jìn)之處在于所述灌溉控制器包括機(jī)箱、微處理器，以及和微處理器連接的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、顯示電路和電源電路；所述灌溉控制器還包括與微處理器連接的讀卡電路，該讀卡電路主要包括一非接觸式讀卡芯片；優(yōu)選地，所述非接觸式讀卡芯片為FM1702非接觸式讀卡芯片，用于讀取射頻卡；優(yōu)選地，所述灌溉控制器還包括與微處理器連接的一 GPRS模塊，通過該GPRS模塊灌溉控制器可將數(shù)據(jù)傳送至服務(wù)器平臺(tái)；優(yōu)選地，所述POS預(yù)付費(fèi)管理機(jī)設(shè)有與其進(jìn)行數(shù)據(jù)傳遞的中心計(jì)算機(jī)，該中心計(jì)算機(jī)安裝有售水管理軟件；優(yōu)選地，所述POS預(yù)付費(fèi)管理機(jī)可對(duì)射頻卡進(jìn)行開卡與充值；優(yōu)選地，所述灌溉控制器還包括通信接口電路，該通信接口電路由RS232接口電路與RS485接口電路組成；優(yōu)選地，所述灌溉控制器還包括與微處理器連接的時(shí)鐘電路，該時(shí)鐘電路主要包括芯片U15，所述芯片U15為時(shí)鐘芯片DS1302 ；優(yōu)選地，所述灌溉控制器還包括與微處理器連接的控制采集電路，所述控制采集電路中設(shè)有接口 INTl、INT2、INT3，用于采集電表的脈沖信號(hào)與水表的脈沖信號(hào)；還設(shè)置有光電開關(guān)U8、U9、U10、Ull,用于隔離外部用電，防止外部電源干擾電源電路；優(yōu)選地，所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器為U14，U14為一個(gè)256K位串行CMOS E2PR0M內(nèi)部含有32768個(gè)字節(jié)空間的存儲(chǔ)器；優(yōu)選地，所述顯示電路主要由ZLG7289芯片驅(qū)動(dòng)，ZLG7289芯片是一個(gè)串行接口，8位LED數(shù)碼管及64鍵鍵盤智能控制芯片。本實(shí)用新型的有益效果在于其一、本實(shí)用新型的灌溉控制器采用非接觸式射頻 卡的方式進(jìn)行預(yù)付費(fèi)管理，通過無線方式讀寫卡中的信息，非常適合惡劣工作環(huán)境，不會(huì)像插拔式IC卡的卡座產(chǎn)生磨損，影響正常使用，并且集計(jì)量、預(yù)付費(fèi)、控制于一體，實(shí)現(xiàn)了科學(xué)化、現(xiàn)代化的管理；其二、本實(shí)用新型的灌溉控制器包括一個(gè)與微處理器連接的GPRS模塊，該GPRS模塊可將灌溉控制器的數(shù)據(jù)傳送至服務(wù)器平臺(tái)，人們可在網(wǎng)絡(luò)上實(shí)時(shí)查看數(shù)據(jù)，如累計(jì)用量、當(dāng)前用戶使用量等，也可進(jìn)行實(shí)時(shí)控制，如強(qiáng)行關(guān)泵與開泵等；其三、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)量大，能存儲(chǔ)一個(gè)月內(nèi)的設(shè)備用水量的情況，并且在停電的時(shí)候，用戶的數(shù)據(jù)保存在設(shè)備中，不影響下一個(gè)用戶；在設(shè)備有一個(gè)用戶在使用時(shí)，禁止其他用戶劃卡使用，以避免用戶之間產(chǎn)生誤會(huì)；其四、持卡澆地可有效解決多年來用水旺季澆地難、水費(fèi)征收難的問題，可實(shí)現(xiàn)群眾明白用水、干部清白管理，減少用水糾紛，改善干部與群眾間的關(guān)系，促進(jìn)農(nóng)村社會(huì)的穩(wěn)定和諧，遠(yuǎn)程監(jiān)測可實(shí)時(shí)了解用水量，統(tǒng)計(jì)局部用水情況，同時(shí)可有效控制每年抽取地下水水量，以致更好的保護(hù)地下水。

圖I為本實(shí)用新型的原理方框圖；圖2為本實(shí)用新型的灌溉控制器的原理方框圖；圖3為本實(shí)用新型微處理器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器和時(shí)鐘電路的電路原理圖；圖4為本實(shí)用新型讀卡電路原理圖；圖5為本實(shí)用新型GPRS模塊電路原理圖；圖6為SM卡座電路原理圖；圖7、圖8為本實(shí)用新型通信接口電路原理圖；圖9、圖10為本實(shí)用新型電源電路原理圖；圖11、圖12為本實(shí)用新型控制采集電路的原理圖；圖13為本實(shí)用新型顯示電路的原理圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的描述。參照?qǐng)DI與圖2所示，本實(shí)用新型揭示的一種農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括灌溉裝置I、與灌溉裝置I連接的灌溉控制器2以及POS預(yù)付費(fèi)管理機(jī)3，POS預(yù)付費(fèi)管理機(jī)3設(shè)有與其進(jìn)行數(shù)據(jù)傳遞的中心計(jì)算機(jī)4，該中心計(jì)算機(jī)4安裝有售水管理軟件，POS預(yù)付費(fèi)管理機(jī)3可對(duì)射頻卡6進(jìn)行開卡與充值；灌溉控制器2主要包括微處理器201，與微處理器201連接的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器202、電控器203、顯示電路204、電源電路205、時(shí)鐘電路208、通信接口電路209和控制采集電路210，灌溉控制器2還包括與微處理器201連接誒的讀卡電路206，該讀卡電路206主要包括一非接觸式讀卡芯片；灌溉控制器2還包括與微處理器201連接的一 GPRS模塊207，通過該GPRS模塊207，灌溉控制器2可將數(shù)據(jù)傳送至服務(wù)器平臺(tái)5。結(jié)合圖3，為微處理器201與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器202、時(shí)鐘電路208的電路連接圖，微處理器U3為ST公司STM32 (ARM Cortex_M3) 32位微控制器，型號(hào)為STM32F103RBT6，STM32F103RBT6 的內(nèi)核是 ARM 32 位的 Cortex -M3 CPU 頻率最高能達(dá)到 72MHz，I. 25DMips/MHz,O等待周期的存儲(chǔ)器、單周期乘法和硬件除法；存儲(chǔ)器有128K字節(jié)的閃存程序存儲(chǔ)器和20K字節(jié)的SRAM。微處理器201 由 C8-C17、C46、R2、R3、R4、R60、KEY7 (MCU-RST)、JPl (BOOT)、JP2 (SffD)與U3加上3. 3V電源組成最少系統(tǒng)，基中R2、C8、C9、Y1晶振電路提供外部頻率，R60、C46、KEY7 (MCU-RST)電路上一個(gè)上電自動(dòng)復(fù)位和按鍵手動(dòng)復(fù)位功能，JPl (B OOT)跳線選擇是STM32F103RBT6起動(dòng)模式，接到低電平時(shí)為用戶閃存存儲(chǔ)器FLASH起動(dòng)，接到高電平時(shí)系統(tǒng)存儲(chǔ)器起動(dòng)；JP2 (SWD)接口是一個(gè)SWD下載仿真調(diào)試接口 ；R12、QU BI組成了一個(gè)驅(qū)動(dòng)蜂鳴器電路，由STM32F103RBT6的PB3引腳控制，低電平時(shí)有蜂鳴聲。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器202主要包括芯片U14，U14是一個(gè)256K位串行CMOS E2PR0M內(nèi)部含有32768個(gè)字節(jié)空間的存儲(chǔ)器，可編程/擦寫100000次，數(shù)據(jù)可保存100年，用來存儲(chǔ)設(shè)備相關(guān)參數(shù)及用戶刷卡信息，U14是W25X16，用來備用，W25X16是華邦生產(chǎn)的一個(gè)高容量FLASH存儲(chǔ)器，有16M位2M字節(jié)的容量空間；時(shí)鐘電路208主要包括芯片U15，芯片U15是一個(gè)時(shí)鐘芯片DS1302，它可以對(duì)年、月、日、周、日、時(shí)、分、秒進(jìn)行計(jì)時(shí)，且具有閏年補(bǔ)償?shù)榷喾N功能，在系統(tǒng)中主要用來記錄用戶卡刷卡日期，和上報(bào)日期JP6是一個(gè)與顯示板JP5對(duì)接的插針排線，用來連接控制顯示板。參照?qǐng)D4所示，為讀卡電路206的電路原理圖，該讀卡電路206的非接觸式讀卡芯片采用的是復(fù)旦微的FM1702非接觸式讀卡芯片，它的功能是讀取IC卡，卡內(nèi)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)卡內(nèi)金額的交互。它符合國家標(biāo)準(zhǔn)，支持IS014443認(rèn)證，支持typeA的協(xié)議。支持S50、S70、M1LIGHT卡的讀取,讀卡時(shí)間小于3ms,可在短時(shí)間內(nèi)完成交互。 參照?qǐng)D5所示，為GPRS模塊207的電路原理圖，該GPRS模塊采用華為GTM900無線模塊，華為GTM900無線模塊是一款三頻段GSM/GPRS無線模塊。它支持標(biāo)準(zhǔn)的AT命令及增強(qiáng)AT命令，提供豐富的語音和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)等功能，是高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)雀鞣N應(yīng)用的理想解決方案；結(jié)合圖6，為SIM卡座電路。參照?qǐng)D7、圖8，為通信接口電路209的電路連接圖，圖7為一個(gè)TTL電平轉(zhuǎn)成RS485信號(hào)的電路，此電路在系統(tǒng)中備用，主要為以后的采集外部信息預(yù)留的一個(gè)485接口信號(hào)。圖8為一個(gè)TTL電平轉(zhuǎn)成RS232信號(hào)的電路，此電路在系統(tǒng)中備用，主要為以后的采集外部信息預(yù)留的一個(gè)232接口信號(hào)。參照?qǐng)D9、圖10，為電源電路205的原理圖，圖9是一個(gè)可以在165-420VAC做為輸入電源，輸出12V/1.25V的電壓轉(zhuǎn)換電路；因?yàn)檗r(nóng)業(yè)灌溉用電都是在380VAC高壓電，且農(nóng)業(yè)用電電壓不是很穩(wěn)定，為了保證系統(tǒng)正常供電，做為一個(gè)可輸入電源就選擇在165-420VAC。圖10是一個(gè)12V轉(zhuǎn)5V與5V轉(zhuǎn)3. 3V穩(wěn)壓濾波電路，供系統(tǒng)中不同電壓電源，12V轉(zhuǎn)5V主要是由LM2596完成，5V轉(zhuǎn)3. 3V穩(wěn)壓主要由LMl117-3. 3完成，C1 C7電容主要起電源濾波作用。參照?qǐng)D11與圖12，為本實(shí)用新型控制采集電路210的原理圖，如圖11、圖12所示，JPio與JP4在不同的電路板上，通過導(dǎo)線連接起來，JTQ-OUT是控制電機(jī)的交流接觸的線圈來控制電機(jī)的開起，INTl、INT2、INT3是采集電表脈沖信號(hào)與水表表脈沖信號(hào)接口，U8、U9、U10、Ull是一個(gè)光電開關(guān)，主要是隔離外部用電，防止外部電源干擾系統(tǒng)電源。參照?qǐng)D13，為本實(shí)用新型顯示電路204的原理圖，顯示主要由ZLG7289芯片驅(qū)動(dòng)，ZLG7289是一個(gè)串行接口，8位LED數(shù)碼管及64鍵鍵盤智能控制芯片，圖13為ZLG7289芯片與8位共陰數(shù)碼管典型連接圖，因?yàn)榇讼到y(tǒng)只需要5個(gè)按鍵，所以只畫了 5個(gè)按鍵的電路。顯示功能主要顯示一些人機(jī)界面，包含用戶號(hào)，用戶卡上金額等相關(guān)信息，按鍵主要是通過手動(dòng)輸入相關(guān)參數(shù)信息。本實(shí)用新型使用POS預(yù)付費(fèi)管理機(jī)3對(duì)射頻卡6進(jìn)行開卡與充值電量，用于 則拿取射頻卡6去機(jī)井旁刷卡取水，灌溉控制器2的讀卡電路206對(duì)射頻卡進(jìn)行讀取，并記錄 每個(gè)用戶刷卡取水的相關(guān)信息，如用戶號(hào)、用戶名、用電量、用水量、開泵時(shí)間以及關(guān)泵時(shí)間等；另外，灌溉控制器2的GPRS模塊207可將這些數(shù)據(jù)傳送至服務(wù)器平臺(tái)5，在公網(wǎng)上輸入IP地址就可以實(shí)時(shí)查看數(shù)據(jù)，如累計(jì)用量、當(dāng)前用戶使用量等，也可進(jìn)行實(shí)時(shí)控制，如強(qiáng)行關(guān)泵與開泵等。本實(shí)用新型采用非接觸式射頻卡的方式進(jìn)行預(yù)付費(fèi)管理，同時(shí)完成水量、電量的計(jì)量，相對(duì)于插拔卡來說，不會(huì)造成卡座的磨損，使用時(shí)間更長；采用高速射頻卡，讀寫速度相當(dāng)快，避免因抖動(dòng)造成讀寫不成功的現(xiàn)象，可靠性、安全性高；并且集計(jì)量、預(yù)付費(fèi)、控制于一體，實(shí)現(xiàn)了科學(xué)化、現(xiàn)代化的管理。以上所描述的僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，上述具體實(shí)施例不是對(duì)本實(shí)用新型的限制。在本實(shí)用新型的技術(shù)思想范疇內(nèi)，可以出現(xiàn)各種變形及修改，凡本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員根據(jù)以上描述所做的潤飾、修改或等同替換，均屬于本實(shí)用新型所保護(hù)的范圍。
權(quán)利要求1.一種農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉收費(fèi)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括灌溉裝置、與灌溉裝置連接的灌溉控制器以及POS預(yù)付費(fèi)管理機(jī)，其特征在于所述灌溉控制器主要包括微處理器，與微處理器連接的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、電控器、顯示電路和電源電路；所述灌溉控制器還包括與微處理器連接的讀卡電路，該讀卡電路主要包括一非接觸式讀卡芯片。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉收費(fèi)系統(tǒng)，其特征在于所述非接觸式讀卡芯片為FM1702非接觸式讀卡芯片，用于讀取射頻卡。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉收費(fèi)系統(tǒng)，其特征在于所述灌溉控制器還包括與微處理器連接的一 GPRS模塊，通過該GPRS模塊灌溉控制器可將數(shù)據(jù)傳送至服務(wù)器平臺(tái)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉收費(fèi)系統(tǒng)，其特征在于所述POS預(yù)付費(fèi)管理機(jī)設(shè)有與其進(jìn)行數(shù)據(jù)傳遞的中心計(jì)算機(jī)，該中心計(jì)算機(jī)安裝有售水管理軟件。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉收費(fèi)系統(tǒng)，其特征在于所述POS預(yù)付費(fèi)管理機(jī)可對(duì)射頻卡進(jìn)行開卡與充值。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉收費(fèi)系統(tǒng)，其特征在于所述灌溉控制器還包括通信接口電路，該通信接口電路由RS232接口電路與RS485接口電路組成。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉收費(fèi)系統(tǒng)，其特征在于所述灌溉控制器還包括與微處理器連接的時(shí)鐘電路，該時(shí)鐘電路主要包括芯片U15，所述芯片U15為時(shí)鐘芯片DS1302。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉收費(fèi)系統(tǒng)，其特征在于所述灌溉控制器還包括與微處理器連接的控制采集電路，所述控制采集電路中設(shè)有接口 INTl、INT2、INT3，用于米集電表的脈沖信號(hào)與水表的脈沖信號(hào)；還設(shè)置有光電開關(guān)U8、U9、U10、Ull,用于隔離外部用電，防止外部電源干擾電源電路。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉收費(fèi)系統(tǒng)，其特征在于所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器為U14，U14為一個(gè)256K位串行CMOS E2PR0M內(nèi)部含有32768個(gè)字節(jié)空間的存儲(chǔ)器。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉收費(fèi)系統(tǒng)，其特征在于所述顯示電路主要由ZLG7289芯片驅(qū)動(dòng)，ZLG7289芯片是一個(gè)串行接口，8位LED數(shù)碼管及64鍵鍵盤智能控制芯片。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉收費(fèi)系統(tǒng)，涉及一種水量控制設(shè)備，該系統(tǒng)包括灌溉裝置、與灌溉裝置連接的灌溉控制器以及POS預(yù)付費(fèi)管理機(jī)，所述灌溉控制器主要包括微處理器，與微處理器連接的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、電控器、顯示電路和電源電路；所述灌溉控制器還包括與微處理器連接的讀卡電路，該讀卡電路主要包括一非接觸式讀卡芯片；本實(shí)用新型的有益效果是本實(shí)用新型的灌溉控制器采用非接觸式射頻卡的方式進(jìn)行預(yù)付費(fèi)管理，通過無線方式讀寫卡中的信息，非常適合惡劣工作環(huán)境，不會(huì)像插拔式IC卡的卡座產(chǎn)生磨損，影響正常使用，并且集計(jì)量、預(yù)付費(fèi)、控制于一體，實(shí)現(xiàn)了科學(xué)化、現(xiàn)代化的管理。
文檔編號(hào)G07F15/06GK202650124SQ201220277659
公開日2013年1月2日 申請(qǐng)日期2012年6月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月13日
發(fā)明者周欽 申請(qǐng)人:深圳市凱路創(chuàng)新科技有限公司