专利名称：一种基于手机短信的智能灌溉控制系统及控制方法
技术领域：
本发明属于农业智能灌溉控制领域，涉及一种适合于大田农业日常无人或少人操作的智能灌溉控制系统，具体涉及一种基于手机短信的智能灌溉控制系统及控制方法。
背景技术：
随着农业灌溉技术的不断进步，灌溉自动控制技术逐渐得到应用。相对于一般灌溉自动控制系统，农业灌溉自动控制技术具有以下特点灌溉区域覆盖面非常宽阔、田间控制和测量点分散、田间布线条件不好，不适合表面敷设、设备工作环境条件恶劣等。因此，基于手机短信的智能灌溉控制系统借助其无线通讯的优势，便具有了很大的发展空间。科学技术的不断发展，使得无线移动通讯网络已遍及城市、乡村，手机已非常普及，更使得此种系统的大面积推广成为可能。目前，在我国得到应用的一些灌溉控制系统主要来自国外，其功能较全，价格昂贵，应用范围几乎仅限在示范田，没有实际推广。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于手机短信的智能灌溉控制系统及控制方法，即利用手机或者PC机，即能实现远程灌溉的目的，操作简单方便，且易于推广使用。为达到上述目的，本发明的系统包括设置在农田中并与下位机输入端相连的土壤温度传感器、土壤湿度传感器和空气温度传感器，与上位机串行连接的无线传输模块，安装于PC机端的数据库和基于手机短信的通讯控制客户端，单片机，若干个安装于农田灌溉系统的电磁阀以及一部手机、固定电话或任意一台入网电脑组成。所述的下位机接收农田温、湿度信息并将该信息经串口传输给上位机，同时，下位机实时监测上位机的命令，下位机还与安装在灌溉区域的电磁阀相连用于控制各个灌溉分区电磁阀的开启与关闭，所述上位机还与无线传输模块相连，用户通过手机、电脑或者固定电话将控制命令经无线传输模块输入上位机，上位机处理完用户命令后，将需要反馈的信息经无线传输模块回复给用户手机或电脑，从而实现命令执行情况的短信反馈。所述的下位机采用AT89S52芯片。所述的上位机(PC机)采用基于手机短信的通讯控制客户端来处理由下位机上传的各种信息，并将处理后的信息存入数据库。所述的上位机与无线传输模块之间通过RS-232接口连接。所述的无线传输模块上安装有SIM卡实现短信的收发功能，用来实现用户跟所述 PC机之间的通讯。本发明的控制方法如下1)首先，用户经上位机设置相关参数，然后打开上位机与下位机相连的串口，上位机开始实时检测手机或电脑端的控制命令，若收到控制命令，则进行信息提取并判断命令的类型以及所控电磁阀的ID号并将结果发送给下位机，否则继续检测有无来自用户的控制信号；
2)下位机控制相应ID号电磁阀的开启与关闭，并将命令发布者的手机号码、电磁阀的动作执行状态、灌溉时间、土壤温度、土壤湿度、空气温度、灌溉园区以及作物种类信息发送至用户手机，同时准备好接受下一条命令。系统具有定时自动灌溉功能，用户可通过上位机完成设定或利用手机短信或者飞信来设定自动灌溉计划。用户可通过上位机实时监控各电磁阀的运行状态及定时灌溉计划的运行情况，并可以随时发短信来查询各个园区电磁阀的运行状况以及农田的传感器信息。本发明通过PC机界面或普通手机输入控制命令或收集运行参数，依据采集的环境参数或预先设置的计划进行自动灌溉。基于PC机开发平台的灌溉自动控制系统，稳定性高，操作灵活，适于大面积推广使用。
图1是本发明的结构框图；图2是本发明的控制流程图。
具体实施例方式下面结合附图对本发明作进一步详细说明。参见图1，本发明中，下位机与农田中的土壤温度传感器、土壤湿度传感器、空气温度传感器以及电磁阀控制单元相连接，接受上述三种传感器的传感信号，并担当给电磁阀控制单元发布命令的任务。下位机与PC机之间借助于PC机的串口进行串行连接，两者间的数据通过此串口来进行传输，下位机将转换处理后的传感信号发给PC机，PC机将接受到的信号进行处理并存入当地数据库中，同时PC机可将用户下达的命令发给下位机，下位机将接受到的命令进行处理执行。所述PC机与无线传输模块之间通过RS-232接口进行连接，用户通过手机、电脑或者固定电话将控制命令传给无线传输模块，该模块再将此信息通过RS-232接口传输给PC机，PC机在处理完用户命令后，将需要反馈的信息传输给无线传输模块，再由该模块发短信至用户手机或电脑上，从而实现命令执行情况的短信反馈。用户可借助于所述的手机、固定电话或电脑来发布控制命令，可利用手机发短信、飞信，利用电脑发飞信，或者借助于手机或固定电话以打电话的方式来发布控制命令。本发明中，所述无线传输模块需安装一张SIM卡，短信息的接受与发送以及电话的接听使用的都是这张卡。本发明的下位机采用AT89S52芯片。该芯片具有通用51单片机内核、池字节 Flash, 256字节RAM，32位I/O 口线，看门狗定时器，2个数据指针，三个16位定时器/计数器，一个6向量2级中断结构，全双工串行口，片内晶振及时钟电路，简单易用而且具有高可靠性、低价位以及低功耗等优点。其检测的输入信号有土壤温度、土壤湿度、空气温度、电脑串口命令等信息，这些信号经过ADC0809进行A/D转换，进而输出给PC机串口，同时可接受用户的控制命令并反馈相应信号给基于手机短信的通讯控制客户端。参见图2，本发明的控制过程如下1)首先，用户经上位机设置相关参数，然后打开上位机与下位机相连的串口，上位机开始实时检测手机或电脑端的控制命令，若收到控制命令，则进行信息提取并判断命令的类型以及所控电磁阀的ID号并将结果发送给下位机，否则继续检测有无来自用户的控制信号；2)下位机控制相应ID号电磁阀的开启与关闭，并将命令发布者的手机号码、电磁阀的动作执行状态、灌溉时间、土壤温度、土壤湿度、空气温度、灌溉园区以及作物种类信息发送至用户手机，同时准备好接受下一条命令。3)系统具有定时自动灌溉功能，用户可通过上位机完成设定或利用手机短信或者飞信来设定自动灌溉计划。4)用户可通过上位机实时监控各电磁阀的运行状态及定时灌溉计划的运行情况， 并可以随时发短信来查询各个园区电磁阀的运行状况以及农田的传感器信息。本发明中，用户发布控制命令后，所述的基于手机短信的通讯控制客户端通过提取无线传输模块所接收的信息来获取用户命令，然后将命令转换成二进制代码发送至下位机，进而控制农田灌溉系统中相应电磁阀的开启与关闭。下位机完成相应动作之后，回馈PC 机一个二进制数字信号，基于手机短信的通讯控制客户端收到相应信号后，再将命令发布者的手机号码、电磁阀的动作执行状态、灌溉时间、土壤温度、土壤湿度、空气温度、灌溉园区以及作物种类等信息发送至用户手机，同时准备好接受下一条命令。本发明将无线通讯技术与单片机控制、数据库相结合，实现了手机、固定电话或PC 机远程无线控制农田灌溉设备的目的，其运行稳定，使用方便，可操作性强，易于大面积推广使用。
权利要求
1.一种基于手机短信的智能灌溉控制系统，其特征在于包括设置在农田中并与下位机输入端相连的土壤温度传感器、土壤湿度传感器和空气温度传感器，所述的下位机接收农田温、湿度信息并将该信息经串口传输给上位机，同时，下位机实时监测上位机的命令， 下位机还与安装在灌溉区域的电磁阀相连用于控制各个灌溉分区电磁阀的开启与关闭，所述上位机还与无线传输模块相连，用户通过手机、电脑或者固定电话将控制命令经无线传输模块输入上位机，上位机处理完用户命令后，将需要反馈的信息经无线传输模块回复给用户手机或电脑上，从而实现命令执行情况的短信反馈。
2.根据权利要求1所述的基于手机短信的智能灌溉控制系统，其特征在于所述的下位机采用AT89S52芯片。
3.根据权利要求1所述的基于手机短信的智能灌溉控制系统，其特征在于所述的上位机采用PC机来处理由下位机上传的各种信息，并将处理后的信息存入数据库。
4.根据权利要求1所述的基于手机短信的智能灌溉控制系统，其特征在于所述的上位机与无线传输模块之间通过RS-232接口连接。
5.根据权利要求1所述的基于手机短信的智能灌溉控制系统，其特征在于所述的无线传输模块上安装有SIM卡实现短信的收发功能，用来实现用户跟所述PC机之间的通讯。
6.一种如权利要求1所述的基于手机短信的智能灌溉控制系统的控制方法，其特征在于1)首先，用户经上位机设置相关参数，然后打开上位机与下位相连的串口，上位机开始实时检测手机或电脑端的控制命令，若收到控制命令，则进行信息提取并判断命令的类型以及所控电磁阀的ID号并将结果发送给下位机，否则继续检测有无来自用户的控制信号；2)下位机控制相应ID号电磁阀的开启与关闭，并将命令发布者的手机号码、电磁阀的动作执行状态、灌溉时间、土壤温度、土壤湿度、空气温度、灌溉园区以及作物种类信息发送至用户手机，同时准备好接受下一条命令。
全文摘要
一种基于手机短信的智能灌溉控制系统及控制方法，包括设置在农田中并与下位机输入端相连的土壤温度传感器、土壤湿度传感器和空气温度传感器，所述的下位机接收农田温、湿度信息并将该信息经串口传输给上位机，同时，下位机实时监测上位机的命令，下位机还与安装在灌溉区域的电磁阀相连用于控制各个灌溉分区电磁阀的开启与关闭，所述上位机还与无线传输模块相连，用户通过手机、电脑或者固定电话将控制命令经无线传输模块输入上位机。本发明通过PC机界面或普通手机输入控制命令或收集运行参数，依据采集的环境参数或预先设置的计划进行自动灌溉。基于PC机开发平台的灌溉自动控制系统，稳定性高，操作灵活，适于大面积推广使用。
文档编号A01G25/16GK102550373SQ20111043272
公开日2012年7月11日 申请日期2011年12月16日 优先权日2011年12月16日
发明者卢秉恒, 王永信, 罗卫红, 霍战鹏, 魏正英 申请人:西安交通大学, 西安瑞特快速制造工程研究有限公司