一种智能化的机井灌溉控制器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于智能化农业灌溉技术领域，具体来说，涉及到一种智能化的机井灌溉控制器。
【背景技术】
[0002]水资源属于不可再生资源，研究节水的智能灌溉技术刻不容缓，在农业灌溉过程中，机井灌溉控制器被广泛地应用。现有的机井灌溉控制器有以下几个缺点:一是机井灌溉控制器安装后只能适合某种农作物的灌溉，当种植的农作物改变时，需要灌溉控制器的研制人员到现场进行升级维护，升级维护成本较高，升级维护的时效性差；二是现有的机井灌溉控制器大多数采用ZigBee、GSM等无线通信的方式与其它控制设备进行通信，而无线通信易受地形、天气等因素的影响，具有环境适应性不强，抗干扰能力差，实时性差的缺点，不适合应用在环境恶劣的条件下；三是在某些应用场合，比如机井灌溉控制器工作在广阔的高原、辽阔的草原环境时，机井灌溉控制器的监护人员到现场对土壤的灌溉状态进行监护不太现实，随着互联网技术和手机通信业务的快速发展，设计基于手机App实现对机井灌溉控制器的控制已成为发展趋势，可以帮助机井灌溉控制器的监护人员随时随地维护和监控土壤的灌溉状态信息并及时做出决策。
【发明内容】
[0003]为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种智能化的机井灌溉控制器。
[0004]本实用新型所述的一种智能化的机井灌溉控制器，所述控制器包括控制器(1)、存储器(2)、传感器单元(3)设有温度传感器(301)、土壤湿度传感器(302)、光敏传感器(303)、多路开关(4)、蓄电池(5)、以太网PHY芯片(6)、隔离变压器(7)、RJ45 (8)、电磁阀
(9)、防雷装置模块(10)、远程网络控制单元(11)。其特征在于:所述传感器单元通过多路开关与控制器连接；所述控制器通过加载存储器中的程序实现控制器中特定的控制算法；所述蓄电池为控制器提供电源；所述控制器通过以太网PHY芯片、隔离变压器和RJ45实现与远程网络控制单元的工业以太网通信；所述控制器通过控制电磁阀实现对土壤灌溉量、灌溉时间的控制；所述防雷装置模块保护控制器在雷雨天气不被破坏。所述远程网络控制单元通过以太网接口实现对控制器的控制算法的在线修改并接收控制器反馈的灌溉过程中的状态信息。
[0005]本实用新型所述的一种智能化的机井灌溉控制器，所述控制器连接存储器，该存储器存储不同的控制算法和传感器的校准数据。
[0006]本实用新型所述的一种智能化的机井灌溉控制器，所述传感器单元包括温度传感器、土壤湿度传感器和光敏传感器。
[0007]本实用新型所述的一种智能化的机井灌溉控制器，所述控制器可以通过电磁阀控制土壤灌溉量、灌溉时间。
[0008]工作原理:操作人员根据土壤中种植的作物类型并通过工业以太网将控制器对应的控制算法、传感器的校准表格和该作物灌溉的专家经验下载到存储器中，然后控制器上电启动加载对应的控制算法，根据温度传感器、土壤湿度传感器、光敏传感器采集的土壤环境参数信息和存储器中的该作物灌溉的专家经验动态地调整电磁阀的大小实现对作物的灌溉量和灌溉时间的精确控制，基于工业以太网的良好实时性、可靠性和抗干扰能力，控制器可以将传感器采集的土壤的环境参数信息传输到远程终端，方便操作人员及时掌握最新的作物灌溉的实时信息。另外该机井灌溉控制器通过工业以太网接入互联网，通过手机App可以了解土壤的灌溉状态信息并及时对机井灌溉控制器传感器校正参数和控制算法的远程动态调整。
[0009]与现有技术相比，本实用新型所述的一种智能化的机井灌溉控制器通过采用工业以太网协议，提高了数据采集与传输的实时性、同步性，实现了控制器控制算法和传感器校正参数的动态网络调整，增强了设备的环境可适应性，降低了设备的维护成本。
【附图说明】
[0010]图1:智能化的机井灌溉控制器示意图1:MSP430单片机-1、存储器K9F1G08U0M-2、传感器单元3由温度传感器PT100-301、土壤湿度传感器FDR-100W-302、NHZDlO光照度传感器-303组成、多路开关74LS152-4、蓄电池-5、FPGA-6、隔离变压器-7、RJ45-8、电磁阀_9、防雷装置模块-10、研华工控机-11。
[0011]图2:智能化的机井灌溉控制器示意图2:MSP430单片机_1、存储器K9F1G08U0M-2、传感器单元3由温度传感器PT100-301、土壤湿度传感器FDR-100W-302、NHZDlO光照度传感器-303组成、多路开关74LS152-4、蓄电池-5、Ethercat协议数据链路层芯片ETl 100-6、Ethercat协议物理层PHY芯片DM9161-7、隔离变压器-8、RJ45-9、电磁阀-10、防雷装置模块-11、研华工控机-12。
【具体实施方式】
[0012]下面结合具体的实施例对本实用新型所述的智能化的机井灌溉控制器做进一步说明，但是本实用新型的保护范围并不限于此。
[0013]实施例1
[0014]一种智能化的机井灌溉控制器如图1，所述控制系统包括MSP430单片机(I)、存储器K9F1G08U0M (2)、传感器单元3由温度传感器PT100 (301)、土壤湿度传感器FDR-100W(302), NHZDlO光照度传感器(303)组成、多路开关74LS152 (4)、蓄电池(5)、FPGA (6)、隔离变压器(7)、RJ45 (8)、电磁阀(9)、防雷装置模块(10)、研华工控机(11)。所述传感器单元中的温度传感器PT100、土壤湿度传感器FDR-100W、NHZDlO光照度传感器采集所灌溉作物的环境温度、土壤的湿度、作物的光照度信息，然后通过多路开关74LS152输入给MSP430单片机；所述MSP430单片机通过用户设定的灌溉土地类型加载存储器中对应的控制算法；所述蓄电池为MSP430单片机、FPGA和传感器等提供电源；所述MSP430单片机通过FPGA、隔离变压器和RJ45与远程的研华工控机进行网络通信，并实现工业以太网协议的应用层；所述FPGA实现工业以太网协议的数据链路层和物理层；所述MSP430单片机通过控制电磁阀实现对土壤灌溉量、灌溉时间的控制；所述防雷装置模块保护MSP430单片机和FPGA在雷雨天气不被破坏。所述，研华工控机通过工业Ethercat网络协议动态调整MSP430单片机中的控制算法。
[0015]工作原理:操作人员根据土壤中种植的作物类型并通过工业Ethercat以太网将MSP430单片机对应的控制算法、传感器的校准表格和该作物灌溉的专家经验下载到存储器K9F1G08U0M中，然后MSP430单片机上电启动加载对应的控制算法，MSP430单片机根据温度传感器PT100、土壤湿度传感器FDR-100W、NHZD10光照度传感器采集的环