一种集自动浇灌、远程控制浇灌及喷淋于一体的电路系统的制作方法

本实用新型涉及一种能自动探测土壤湿度，并实现自动浇灌、远程控制浇灌及喷淋的电路系统，属于物联网应用领域。

背景技术：

小型温室大棚的作物生长或家庭园艺的花卉种植，需要对土壤湿度这一最基本的作物生长环境进行检测与控制。市场中针对此类需求的产品大致分两种：一是采用定时器定时浇灌，优点是控制电路简单，成本低，使用方便。缺点是无法根据作物或植物对水分的需求合理补充水分，影响其正常生长；二是采用非工业级土壤湿度传感器来检测土壤湿度，并自动控制浇灌。优点是能满足作物或植物对水分的需求，缺点是非工业级土壤湿度传感器稳定性差，多数产品无法提供在线检测数据，使用户无法按照季节或气候状况,灵活调节水分的供给。

技术实现要素：

本实用新型一是解决了现有产品无法精确在线检测数据，二是用一个水泵实现了自动浇灌、远程控制浇灌及喷淋的技术问题。

本实用新型按以下技术方案实现：

一种集自动浇灌、远程控制浇灌及喷淋于一体的电路系统，包括水泵、电磁水阀ⅰ、电磁水阀ⅱ和控制系统；所述控制系统包括开关电源模块、土壤水分变送器、智能变送仪和wifi远程控制模块；所述水泵的入口通过水管与水源相连通，水泵的出水口出水后，分两路经过电磁水阀ⅰ和电磁水阀ⅱ，电磁水阀为常闭状态，通过智能变送仪控制电磁水阀ⅰ上的线圈得电与失电，来实现自动浇灌；通过wifi远程控制模块控制电磁水阀ⅰ、电磁水阀ⅱ上的线圈得电与失电，来实现远程控制浇灌及喷淋。

进一步，所述土壤水分变送器与智能变送仪相连，土壤水分变送器中的土壤湿度传感器将采集土壤的水分信息变送为4-20ma电流信号，输入到智能变送仪；

所述智能变送仪中设有继电器k1，继电器k1的常开触点与中间继电器k4相连，中间继电器k4的常开触点ⅰ与水泵相连，中间继电器k4的常开触点ⅱ与电磁水阀ⅰ相连。

进一步，所述土壤水分变送器通过rs485总线与rs485转rs232模块相连，rs485转rs232模块与计算机相连，通过计算机实时显示土壤的湿度信息。

进一步，所述wifi远程控制模块包括主控芯片和继电器k2；所述继电器k2的常开触点与中间继电器k5相连，中间继电器k5的常开触点ⅰ与水泵相连，中间继电器4k的常开触点ⅱ与电磁水阀ⅰ相连。

进一步，所述wifi远程控制模块还包括继电器k3；所述继电器k3的常开触点与中间继电器k6相连，中间继电器k6的常开触点ⅰ与水泵相连，中间继电器46的常开触点ⅱ与电磁水阀ⅱ相连。

进一步，所述开关电源模块用于将输入电压为ac220v整流后输出dc12v，用以对土壤水分变送器和wifi远程控制模块提供直流工作电源。

进一步，所述智能变送仪由ac220v交流电提供工作电压。

本实用新型有益效果：

本实用新型集自动浇灌、远程控制浇灌及喷淋于一体，经过在小型温室大棚和家庭园艺的实际应用，取得了较好的效果：

（1）由于土壤湿度传感器采用工业级模块，同时输出rs485信号和4-20ma的电流信号，所以监控数据精确，电流控制信号稳定，监控软件由传感器厂家提供，亦降低了成本。

（2）由于仅用一个水泵，实现了自动浇灌、远程控制浇灌及喷淋，所以大大降低了产品的成本，节省了用户的投资。

附图说明

图1为水泵与电磁水阀连接原理图；

图2为控制系统工作原理图；

图3为继电器工作原理图。

具体实施方式

为使本实用新型实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。下面结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明。

如图1所示，水泵出水后，分两路经过电磁水阀ⅰ和电磁水阀ⅱ，电磁水阀为常闭状态，通过分别控制其上的线圈得电与失电，来实现自动浇灌、远程控制浇灌及喷淋。

如图2所示，控制系统由开关电源模块10、土壤水分变送器20、智能变送仪30和wifi远程控制模块40组成。开关电源模块10输入电压为ac220v，整流后输出dc12v，向土壤水分变送器20和wifi远程控制模块40提供直流工作电源。土壤水分变送器20工作电压为dc12v，由土壤湿度传感器采集土壤的水分信息，并向外输出两路信号。一路数据经过rs485总线和rs485转rs232模块，将信号传输至pc端，通过相应的软件实时显示土壤的湿度信息。另一路数据变送为4-20ma电流信号，输入到智能变送仪30。智能变送仪30由ac220v交流电提供工作电压，其输入端将接收到的4-20ma电流信号变送后，控制其上的继电器k1得电与失电。wifi远程控制模块40工作电压为dc12v，其上psa-b01主控芯片控制模块上的继电器k2和k3，k2和k3的得电与失电由手机app软件控制。

图3为继电器工作原理图，k4、k5、k6为中间继电器，具体工作过程如下：

（1）自动浇灌

当土壤水分较少时，土壤水分变送器20输出到智能变送仪30的电流变小，当低于变送器设定值下限时，智能变送仪30自带的继电器k1的线圈得电，继电器k1的常开触点闭合，中间继电器k4的线圈得电，中间继电器k4的常开触点闭合，水泵电机和电磁水阀ⅰ线圈同时得电，水泵开始工作，同时电磁水阀ⅰ打开，实现了自动浇灌。

当土壤水分增加时，土壤水分变送器20输出到智能变送仪30的电流变大，当高于智能变送仪30设定值上限时，智能变送仪30自带的继电器k1的线圈失电，继电器k1的常开触点打开，中间继电器k4的线圈失电，中间继电器k4的常开触点打开，水泵电机和电磁水阀ⅰ线圈同时失电，水泵停止工作，同时电磁水阀ⅰ闭合，自动浇灌停止。

（2）远程控制浇灌

当作物或植物因为生长需要更多水分时，可以启用wifi远程控制浇灌功能。打开手机app软件，使wifi远程控制模块40上的继电器k2的线圈得电，继电器k2的常开触点闭合，中间继电器k5的线圈得电，中间继电器k5的常开触点闭合，水泵电机和电磁水阀ⅰ线圈同时得电，水泵开始工作，电磁水阀ⅰ打开，实现了远程控制浇灌。

（3）远程控制喷淋

当作物或植物需要喷淋时，可以启用wifi远程控制喷淋功能。打开手机app软件，使wifi远程控制模块40上的继电器k3的线圈得电，继电器k3的常开触点闭合，中间继电器k6的线圈得电，中间继电器k6的常开触点闭合，水泵电机和电磁水阀ⅱ线圈同时得电，水泵开始工作，电磁水阀ⅱ打开，控制喷头开始工作，实现了远程控制喷淋。本系统中，由于使用一个水泵打水，故远程控制喷淋和浇灌可以同时进行。

本实用新型集自动浇灌、远程控制浇灌及喷淋于一体，经过在小型温室大棚和家庭园艺的实际应用，取得了较好的效果：

（1）由于土壤湿度传感器采用工业级模块，同时输出rs485信号和4-20ma的电流信号，所以监控数据精确，电流控制信号稳定，监控软件由传感器厂家提供，亦降低了成本。

（2）由于仅用一个水泵，实现了自动浇灌、远程控制浇灌及喷淋，所以大大降低了产品的成本，节省了用户的投资。

需要说明的是，智能变送仪选用背景齐开科技公司的产品，型号为xmt604b;工作电压为ac/dc85~260v，输入信号选用0~20ma标准信号，继电器触点允许通过的最大电流为0.3a（感性负载）。

土壤湿度传感器选用山东仁科测控技术有限公司的产品，型号为rs-ws-n01-t;土壤水分测量范围：0~100%，水分精度：±3%。

上述只是给出了智能变送仪和土壤湿度传感器的一种优选实施例，并不限于上述实施例，实施者可以根据需求进行选购。

最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本实用新型技术方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。