D4的负极接电源，所述限流电阻R3和保护电容C6串联，所述限流电阻R3和保护电容C6的串联支路与所述续流二极管D4并联;所述继电器KV的信号端与续流二极管D4的两端连接，所述继电器KV的输入端接入电压，所述继电器KV的输出端与自恢复保险F连接。
[0061]浇灌通断控制数据由无线射频处理器32输出控制信号，当需要浇灌开启时，控制信号为高电平，NPN三极管T1导通，触发继电器导通，输出直流12V电源，外部电动水阀获取12V电源，接通，水阀开启，开始浇灌。
[0062 ]当需要浇灌关闭时，控制信号为低电平，NPN三极管T1截止，触发继电器KV截止，断开直流12V电源，外部电动水阀无电源，断开，水阀关闭，停止浇灌。
[0063]本模块设计时对继电器进行了保护设计，在继电器线圈端安装了续流二极管D4、RC消火花电路。
[0064]继电器内部具有线圈的结构，所以它在断电时会产生电压很大的反向电动势，会击穿继电器KV的驱动三极管T1，为此要在继电器KV驱动电路中设置二极管D4保护电路，以保护继电器KV驱动管。
[0065]限流电阻R3和保护电容C6构成继电器内部开关触点的消火花电路。
[0066]继电器KV内部有一组线圈，在继电器断电前，流过继电器线圈的电流方向为从上而下，在断电后线圈产生反向电动势阻碍这一电流变化，即产生一个从下而上流过的电流。反向电动势在线圈上的极性为下正上负。正常通电情况下直流电压+V加到续流二极管负极，续流二极管处于截止状态，续流二极管内阻相当大，所以二极管在电路中不起任何作用，也不影响其他电路工作。电路断电瞬间继电器两端产生下正上负、幅度很大的反向电动势，这一反向电动势正极加在二极管正极上，负极加在二极管负极上，使二极管处于正向导通状态，反向电动势产生的电流通过内阻很小的二极管构成回路。二极管导通后的管压降很小，这样继电器两端的反向电动势幅度被大大减小，达到保护NPN三极管的目的。
[0067]如图1所示，一种智能浇灌系统，包括智能浇灌设备3、终端设备1和智能网关2，所述终端设备1用于根据需要浇灌区域的干湿度生成浇灌信号，所述智能网关2用于将浇灌信号转发至智能浇灌设备3，所述智能浇灌设备3根据浇灌信号进行导通或断开，所述智能浇灌设备3连接有电动水阀5，所述智能浇灌设备3控制向所述电动水阀5输电，所述电动水阀5通电后进行自动浇灌或断电后停止浇灌。
[0068]本系统采用无线ZigBee通信技术，通过系统实现对智能浇灌设备3的远程或本地控制；智能浇灌设备3处在智能网关2与电动水阀5之间，负责接收由智能网关2发送来的ZigBee信号，解析相应的控制指令，控制继电器控制单元34的导通和断开，达到控制电动水阀5的目的；智能浇灌设备3具有协议解析、控制继电器控制单元34的通断、数据存储等功會泛。
[0069]智能网关2是系统的控制中心设备，负责系统组网、数据收发控制、数据存储等。
[0070]智能浇灌设备3通过交流取电为设备供电，保证设备正常工作，及时响应智能网关发送的控制指令，并作出相关动作及应答。
[0071]终端设备1的应用程序通过网络发送浇灌指令到智能网关2，智能网关2接收指令，通过无线射频处理器32采用ZigBee无线通信技术将浇灌指令发射到智能浇灌设备3，智能浇灌设备3接收到浇灌指令后，控制继电器控制单元34的导通和断开，控制完成后，智能浇灌设备3将浇灌状态回传到智能网关2进行存储;实现了对电动水阀5的通断控制，进而实现对家庭种植的智慧浇灌。
[0072]电动水阀5通过有线与智能浇灌设备3连接，在智能浇灌设备3控制继电器控制单元34导通的情况下，电动水阀5导通，给水;在智能浇灌设备3控制继电器控制单元34关闭的情况下，外部电动水阀关闭，关水。
[0073]优选的，还包括传感设备4，所述传感设备4用于感应需要浇灌区域的干湿度和雨量，生成干湿度信号和雨量信号传输至智能网关2，所述智能网关2将干湿度信号和雨量信号传输至终端设备1。
[0074]传感设备4包括温湿度传感器、雨量传感器，通过传感设备4采集到的环境参数，上传到智能网关2，智能网关2根据当前环境参数给出智能判断，是否下发指令给智能浇灌设备3进行浇灌的动作。
[0075 ]如图5所示，一种智能浇灌方法，包括以下步骤:
[0076]步骤S1.终端设备1生成浇灌信号；
[0077]步骤S2.智能网关2将浇灌信号转发至智能浇灌设备3;
[0078]步骤S3.智能浇灌设备3根据浇灌信号控制向电动水阀5输电；
[0079]步骤S4.所述电动水阀5通电后进行自动浇灌或断电后停止浇灌。
[0080]优选的，所述步骤S1的具体实现:所述终端设备1定时生成浇灌信号，通过智能网关2和智能浇灌设备3控制所述电动水阀5进行定时浇灌。
[0081 ]优选的，还包括以下步骤:
[0082]步骤S5.传感设备4感应需要浇灌区域的干湿度和雨量，生成干湿度信号和雨量信号；
[0083]步骤S6.智能网关2将干湿度信号和雨量信号传输至终端设备1;
[0084]步骤S7.所述终端设备1根据干湿度信号和雨量信号生成浇灌信号。
[0085]以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种智能浇灌设备，其特征在于:包括 无线收发单元(31)，用于与网关进行无线连接，接收浇灌信号； 无线射频处理器(32)，用于对浇灌信号进行信号处理，生成控制信号； 取电单元(33)，用于对市电进行调压滤波，向无线射频处理器(32)和继电器控制单元(34)供电; 继电器控制单元(34)，用于根据控制信号进行导通或断开。2.根据权利要求1所述一种智能浇灌设备，其特征在于:所述取电单元(33)包括电源单元(331)、二极管D1、电阻R1和滤波电容C1?C3和电容C5，所述二极管D1的正极与火线连接，所述二极管D1的负极经电阻R1与所述电源单元(331)的输入端连接，所述电源单元(331)的第一输出端与所述无线射频处理器(32)连接，所述电源单元(331)的第二输出端与所述无线射频处理器(32)连接，所述滤波电容C1的一端与所述电源单元(331)的输入端连接，另一端接地;所述滤波电容C2的一端与所述电源单元(331)的LDO输入端连接，另一端接地，所述滤波电容C 3的一端与所述电源单元(3 31)的第一输出端连接，另一端接地，所述电源单元(331)的接地端接地;所述电容C5的一端与所述电源单元(331)第二输出端连接，另一端接地。3.根据权利要求2所述一种智能浇灌设备，其特征在于:所述电源单元(331)还包括防雷管D2，所述防雷管D2的正极接地，所述防雷管D2的负极与所述二极管D1的正极连接;所述电源单元(331)还包括EMC滤波电路(332)，所述EMC滤波电路(332)包括电感L和滤波电容C4，所述电感L串联在所述电阻R1和所述电源单元(331)的输入端之间，所述滤波电容C4的一端与所述电源单元(331)的输入端连接，另一端接地。4.根据权利要求2所述一种智能浇灌设备，其特征在于:所述电源单元(331)还包括瞬态二极管D3，所述瞬态二极管D3的负极与所述电源单元(331)的第一输出端连接，所述瞬态二极管D3的正极接地。5.根据权利要求1至4任一项所述一种智能浇灌设备，其特征在于:所述继电器控制单元(34)包括限流电阻R2?R3、三极管T1、续流二极管D4、保护电容C6、继电器KV和自恢复保险F，所述限流电阻R2的一端与所述无线射频处理器(32)连接，另一端与三极管T1的基极连接，所述三极管T1的发射极接地，其集电极与续流二极管D4的正极连接，所述续流二极管D4的负极接电源，所述限流电阻R3和保护电容C6串联，所述限流电阻R3和保护电容C6的串联支路与所述续流二极管D4并联;所述继电器KV的信号端与续流二极管D4的两端连接，所述继电器KV的输入端接入电压，所述继电器KV的输出端与自恢复保险F连接。6.—种智能浇灌系统，其特征在于:包括权利要求1至5任一项所述的一种智能浇灌设备(3)、终端设备(1)和智能网关(2)，所述终端设备(1)用于根据需要浇灌区域的干湿度生成浇灌信号，所述智能网关(2)用于将浇灌信号转发至智能浇灌设备(3)，所述智能浇灌设备(3)根据浇灌信号进行导通或断开，所述智能浇灌设备(3)连接有电动水阀(5)，所述智能浇灌设备(3)控制向所述电动水阀(5)输电，所述电动水阀(5)通电后进行自动浇灌或断电后停止浇灌。7.根据权利要求6所述一种智能浇灌系统，其特征在于:还包括传感设备(4)，所述传感设备(4)用于感应需要浇灌区域的干湿度和雨量，生成干湿度信号和雨量信号传输至智能网关(2)，所述智能网关(2)将干湿度信号和雨量信号传输至终端设备(1)。8.一种智能浇灌方法，其特征在于，包括以下步骤: 步骤S1.终端设备(1)生成浇灌信号； 步骤S2.智能网关(2)将浇灌信号转发至智能浇灌设备(3); 步骤S3.智能浇灌设备(3)根据浇灌信号控制向电动水阀(5)输电； 步骤S4.所述电动水阀(5)通电后进行自动浇灌或断电后停止浇灌。9.根据权利要求8所述一种智能浇灌方法，其特征在于，所述步骤S1的具体实现:所述终端设备(1)定时生成浇灌信号，通过智能网关(2)和智能浇灌设备(3)控制所述电动水阀(5)进行定时浇灌。10.根据权利要求8或9所述一种智能浇灌方法，其特征在于，还包括以下步骤: 步骤S5.传感设备(4)感应需要浇灌区域的干湿度和雨量，生成干湿度信号和雨量信号； 步骤S6.智能网关(2)将干湿度信号和雨量信号传输至终端设备(1); 步骤S7.所述终端设备(1)根据干湿度信号和雨量信号生成浇灌信号。
【专利摘要】本发明涉及一种智能浇灌设备、系统及方法，其设备包括无线收发单元，用于与网关进行无线连接，接收浇灌信号；无线射频处理器，用于对浇灌信号进行信号处理，生成控制信号；取电单元，用于对市电进行调压滤波，向无线射频处理器和继电器控制单元供电；继电器控制单元，用于根据控制信号进行导通或断开。相对现有技术，本发明控制方便、不易受环境影响、性能稳定。
【IPC分类】H04L12/66, A01G27/00, G08C17/02
【公开号】CN105475101
【申请号】CN201510967182
【发明人】蒋泰, 张余明, 张昌林, 林章发
【申请人】广西瀚特信息产业股份有限公司
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2015年12月22日