一种基于Zigbee技术的水稻自动灌溉控制系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于Zigbee技术的水稻自动灌溉控制系统，包括工业计算机、GPRS装置、网关装置、节点装置、无线通讯装置、太阳能供电系统；所述的网关装置包括外设装置、控制器，所述的网关装置，上端与GPRS装置相连，下端与太阳能供电系统相连，左端与无线通讯装置相连，完成水稻自动灌溉控制系统的自动组网；所述的节点装置包括采集节点、电磁阀、无线传感器，所述的采集节点包括节点驱动电路、节点供电装置，所述的采集节点还包括无线传感器、Zigbee模块，完成水稻的自动灌溉。本实用新型完全实现水稻的自动灌溉控制，节省了人力、物力，提高了生产效率，能够产生很好的经济效益和社会效益。
【专利说明】
一种基于Z i gbee技术的水稻自动灌溉控制系统
技术领域
[0001]本实用新型涉及水稻的空气温湿度、水分、液位、土壤温湿度的智能化、无线网络技术控制的系统，具体涉及到Zigbee技术、计算机技术、自动控制技术、自动灌溉技术、无线传感器技术的领域，更具体的说，涉及一种基于Zigbee技术的水稻自动灌溉控制系统。
【背景技术】
[0002]农业生产一般受季节性限制，而温室大棚可以帮助农民克服农业生长的季节性的问题，提高农业生产的生产效率。
[0003]农业要实现高产、优质、可靠安全地可持续发展，必须借助科学手段，充分利用信息化与智能化管理技术建立农业生产、加工、流通的规范化管理体系。
[0004]以往的设施农业存在以下问题:
[0005]1、设施农业主要依靠农民的自身经验和现场人工操作，缺乏精准性；
[0006]2、设施农业获取环境信息的控制手段落后，劳动力投入太大、效益较差；
[0007]3、目前，设施农业不能农业生产标准化、规模化、精准化，制约了设施农业的可持续性发展。
[0008]因此，采用Zigbee技术的水稻自动灌溉控制系统，可以实现水稻自动灌溉控制。
[0009]以往的水稻自动灌溉控制系统存在以下缺点:
[0010](—)、以往的水稻自动灌溉控制系统没有采用无线传感器、Zigbee模块构成无线网关的节点进行无线网络控制，其控制方式效果不佳、不易于实现水稻自动灌溉控制；
[0011 ] (二)、以往的水稻自动灌溉控制系统没有采用堆砌式的模块化结构，其组成结构不包括工业计算机、GPRS装置、网关装置、节点装置、无线通讯装置、太阳能供电系统，其组合结构比较复杂；
[0012](三)、以往的水稻自动灌溉控制系统系统很少采用无线温度传感器，无线温度传感器很少设有无线温度传感器的插座，没有安装在水稻田里，不能用于测量水稻的温度数据；也没有采用无线土壤水分传感器，无线土壤水分传感器没有设有无线土壤水分传感器的插座，没有安装在水稻的土壤中，不能用于测量水稻土壤水分的数据;也没有采用无线液位传感器，无线液位传感器没有设有无线液位传感器的插座，没有安装在水池中，不能用于测量灌溉装置灌溉水稻的水面上液位高度；
[0013](四)、以往的水稻自动灌溉控制系统没有采用太阳能电池板，太阳能电池板不是由10?20块电池板组成，当光照差、太阳能电池板不充足时，启用太阳能电池板不供电；采用的蓄电池为铅蓄电池，当夜间光照不好、太阳能电池板不充足或太阳能电池板出现故障时，启用蓄电池不供电；太阳能电池板与蓄电池供电切换不是通过一只1N5821的二极管作为切换开关来切换太阳能与蓄电池供电；当太阳能电池板电量不充足时，不能优先启动太阳能电池板供电；
[0014](五)、不能完全实现本发明完全实现水稻的自动灌溉控制，也不能节省了人力，生产效率较低，更不能够产生很好的经济效益和社会效益。
【发明内容】
[0015]本实用新型是为了克服上述不足，给出了一种基于Zigbee技术的水稻自动灌溉控制系统。
[0016]本发明的技术方案如下:
[0017]一种基于Zigbee技术的水稻自动灌溉控制系统，包括工业计算机、GPRS装置、网关装置、节点装置、无线通讯装置、太阳能供电系统;所述的网关装置包括外设装置、控制器，所述的外设装置包括键盘模块、显示模块、存储器，所述的键盘模块包括键盘、键盘供电装置，所述的键盘采用无线键盘，所述的无线键盘包括104键的键盘、USB型的远红外线接收器，所述的显示模块包括IXD显示器、触摸屏;所述的存储器包括CF卡存储器、SDRAM存储器；所述的控制器采用STC12C5A60S2单片机，所述的STC12C5A60S2单片机内置在网关装置的内部，所述的STC12C5A60S2单片机包括内部集成的MAX810专用复位电路、2路PWM、8路高速10位A/D转换电路;所述的网关装置，上端与GPRS装置相连，下端与太阳能供电系统相连，右端与无线通讯装置相连，完成水稻自动灌溉控制系统的自动组网。
[0018]所述的节点装置包括采集节点、电磁阀、无线传感器。
[0019]进一步地，所述的采集节点包括节点驱动电路、节点供电装置。
[0020]进一步地，所述的采集节点还包括无线传感器、Zigbee模块。
[0021]进一步地，所述的采集节点，左端与无线通讯装置相连，右端分别与电磁阀、无线传感器相接。
[0022]进一步地，所述的电磁阀上设有温度调节装置、灌溉装置。
[0023]进一步地，所述的温度调节装置包括吹风机、降温扇。
[0024]进一步地，所述的灌溉装置包括喷灌、水阀、管道、水池。
[0025]所述的无线传感器包括无线温度传感器、无线土壤水分传感器、无线液位传感器。
[0026]进一步地，所述的无线温度传感器设有无线温度传感器的插座、安装在水稻田，用于测量水稻的温度数据。
[0027]进一步地，所述的无线温度传感器设有无线温度传感器的插座、安装在水稻田里，用于测量水稻的温度数据。
[0028]进一步地，所述的无线液位传感器设有无线液位传感器的插座、安装在水池中，用于测量灌溉装置灌溉水稻的水面上液位高度。
[0029]所述的无线通讯装置包括Zigbee模块、电路模块、无线信号接收发射装置。
[0030]进一步地，所述的Zigbee模块包括Zigbee模块1、Zigbee模块2、Zigbee模块3、Zigbee 模块 4。
[0031 ]进一步地，所述的Zigbee模块I与无线温度传感器相连。
[0032]进一步地，所述的Zigbee模块2与无线土壤水分传感器相连。
[0033]进一步地，所述的Zigbee模块3与无线液位传感器相连。
[0034]进一步地，所述的Zigbee模块4与电磁阀相连。
[0035]进一步地，所述的无线信号接收发射装置包括无线信号发射装置、无线信号接收装置、天线。
[0036]进一步地，所述的太阳能供电系统包括太阳能电池板、蓄电池。
[0037]进一步地，所述的太阳能电池板由10?20块太阳能电池板组成，当光照良好、太阳能电池板充电量充足时，启用太阳能电池板供电。
[0038]进一步地，所述的蓄电池为铅蓄电池，当夜间光照不好、太阳能电池板充量电不充足或太阳能电池板出现故障时，启用蓄电池供电。
[0039]进一步地，太阳能电池板与蓄电池供电切换通过一只1N5821的二极管作为切换开关来切换太阳能与蓄电池供电。
[0040]进一步地，当太阳能电池板电量充足时，优先启动太阳能电池板供电。
[0041]进一步地，所述的太阳能供电系统，一端给网关装置供电，另一端给节点装置供电。
[0042]进一步地，所述的GPRS装置，一端与网关装置相连，另一端通过Internet与工业计算机相连。
[0043]进一步地，所述的工业计算机作为上位机，用于监控和处理水稻灌溉的信息。
[0044]本实用新型发明与现有技术相比，具有以下优点及突出性效果:
[0045](I)、本发明采用的网关装置包括外设装置、控制器，所述的外设装置包括键盘模块、显示模块、存储器，所述的键盘模块包括键盘、键盘供电装置，所述的键盘采用无线键盘，所述的无线键盘包括104键的键盘、USB型的远红外线接收器，所述的显示模块包括LCD显示器、触摸屏；所述的存储器包括CF卡存储器、SDRAM存储器；所述的控制器采用STC12C5A60S2单片机，所述的STC12C5A60S2单片机内置在网关装置的内部，所述的STC12C5A60S2单片机包括内部集成的MAX810专用复位电路、2路PWM、8路高速10位A/D转换电路;所述的网关装置，上端与GPRS装置相连，下端与太阳能供电系统相连，左端与无线通讯装置相连，完成水稻自动灌溉控制系统的自动组网；
[0046](2)、本发明采用的堆砌式的模块化结构，包括工业计算机、GPRS装置、网关装置、节点装置、无线通讯装置、太阳能供电系统;所述的网关装置包括外设装置、控制器，所述的外设装置包括键盘模块、显示模块、存储器，所述的键盘模块包括键盘、键盘供电装置，所述的键盘采用无线键盘，所述的无线键盘包括104键的键盘、USB型的远红外线接收器，所述的显示模块包括LCD显示器、触摸屏;所述的存储器包括CF卡存储器、SDRAM存储器;所述的控制器采用STC12C5A60S2单片机，所述的STC12C5A60S2单片机内置在网关装置的内部，所述的STC12C5A60S2单片机包括内部集成的MAX810专用复位电路、2路PWM、8路高速10位A/D转换电路;所述的网关装置，上端与GPRS装置相连，下端与太阳能供电系统相连，右端与无线通讯装置相连，完成水稻自动灌溉控制系统的自动组网。其结构简单、控制方便；
[0047](3)、本发明采用的无线传感器包括无线温度传感器、无线土壤水分传感器、无线液位传感器;所述的无线温度传感器设有无线温度传感器的插座、安装在水稻田，用于测量水稻的温度数据;所述的无线温度传感器设有无线温度传感器的插座、安装在水稻田里，用于测量水稻的温度数据;所述的无线液位传感器设有无线液位传感器的插座、安装在水池中，用于测量灌溉装置灌溉水稻的水面上液位高度；
[0048](4)、本发明采用的节点装置包括采集节点、电磁阀、无线传感器;所述的采集节点包括节点驱动电路、节点供电装置;所述的采集节点还包括无线传感器、Zigbee模块;所述的采集节点，左端与无线通讯装置相连，右端分别与电磁阀、无线传感器相接;所述的电磁阀上设有温度调节装置、灌溉装置;所述的温度调节装置包括吹风机、降温扇；所述的灌溉装置包括喷灌、水阀、管道、水池;所述的无线传感器包括无线温度传感器、无线土壤水分传感器、无线液位传感器;所述的无线温度传感器设有无线温度传感器的插座、安装在水稻田，用于测量水稻的温度数据;所述的无线温度传感器设有无线温度传感器的插座、安装在水稻田里，用于测量水稻的温度数据;所述的无线液位传感器设有无线液位传感器的插座，安装在水池中，用于测量灌溉装置灌溉水稻的水面上液位高度；
[0049](5)、本发明采用的Zigbee模块包括Zigbee模块l、Zigbee模块2、Zigbee模块3、Zigbee模块4;所述的Zigbee模块I与无线温度传感器相连;所述的Zigbee模块2与无线土壤水分传感器相连;所述的Zigbee模块3与无线液位传感器相连;所述的Zigbee模块4与电磁阀相连；
[0050](6)、本发明采用的无线通讯装置包括Zigbee模块、电路模块、无线信号接收发射装置;所述的Zigbee模块包括Zigbee模块1、Zigbee模块2、Zigbee模块3、Zigbee模块4;所述的Zigbee模块I与无线温度传感器相连;所述的Zigbee模块2与无线土壤水分传感器相连；所述的Zigbee模块3与无线液位传感器相连;所述的Zigbee模块4与电磁阀相连;所述的无线信号接收发射装置包括无线信号发射装置、无线信号接收装置、天线；
[0051](7)、本发明采用的太阳能供电系统包括太阳能电池板、蓄电池;所述的太阳能电池板由10?20块太阳能电池板组成，当光照良好、太阳能电池板充电量充足时，启用太阳能电池板供电;所述的蓄电池为铅蓄电池，当夜间光照不好、太阳能电池板充量电不充足或太阳能电池板出现故障时，启用蓄电池供电；进一步地，太阳能电池板与蓄电池供电切换通过一只1N5821的二极管作为切换开关来切换太阳能与蓄电池供电；进一步地，当太阳能电池板电量充足时，优先启动太阳能电池板供电；所述的太阳能供电系统，一端给网关装置供电，另一端给节点装置供电；
[0052](8)、本发明采用的GPRS装置，一端与网关装置相连，另一端通过Internet与工业计算机相连;所述的工业计算机作为上位机，用于监控和处理水稻灌溉的信息。
[0053]除了以上这些，本发明完全实现水稻的自动灌溉控制，节省了人力、物力，提高了生产效率，能够产生很好的经济效益和社会效益。
[0054]本实用新型的其它优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本实用新型的实践中得到教导。本实用新型的目标和其它优点可以通过下面的说明书和权利要求书来实现和获得。
【附图说明】
[0055]图1为本实用新型发明的一种基于Zigbee技术的水稻自动灌溉控制系统的结构示意图；
[0056]图2为本实用新型发明的一种基于Zigbee技术的水稻自动灌溉控制系统实现完成水稻Zigbee技术的自动灌溉控制过程的流程图。
【具体实施方式】
[0057]实施实例
[0058]为了使本技术领域的人员更好地理解本发明的技术方案，并使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明及其实施方式作进一步详细描述。
[0059]如图1所示，一种基于Zigbee技术的水稻自动灌溉控制系统，包括工业计算机、GPRS装置、网关装置、节点装置、无线通讯装置、太阳能供电系统;所述的网关装置包括外设装置、控制器，所述的外设装置包括键盘模块、显示模块、存储器，所述的键盘模块包括键盘、键盘供电装置，所述的键盘采用无线键盘，所述的无线键盘包括104键的键盘、USB型的远红外线接收器，所述的显示模块包括LCD显示器、触摸屏;所述的存储器包括CF卡存储器、SDRAM存储器;所述的控制器采用STC12C5A60S2单片机，所述的STC12C5A60S2单片机内置在网关装置的内部，所述的STC12C5A60S2单片机包括内部集成的MAX810专用复位电路、2路PWM、8路高速10位A/D转换电路;所述的网关装置，上端与GPRS装置相连，下端与太阳能供电系统相连，左端与无线通讯装置相连，完成水稻自动灌溉控制系统的自动组网。
[0060]又，本发明采用的网关装置包括外设装置、控制器，所述的外设装置包括键盘模块、显示模块、存储器，所述的键盘模块包括键盘、键盘供电装置，所述的键盘采用无线键盘，所述的无线键盘包括104键的键盘、USB型的远红外线接收器，所述的显示模块包括LCD显示器、触摸屏；所述的存储器包括CF卡存储器、SDRAM存储器；所述的控制器采用STC12C5A60S2单片机，所述的STC12C5A60S2单片机内置在网关装置的内部，所述的STC12C5A60S2单片机包括内部集成的MAX810专用复位电路、2路PWM、8路高速10位A/D转换电路;所述的网关装置，上端与GPRS装置相连，下端与太阳能供电系统相连，左端与无线通讯装置相连，完成水稻自动灌溉控制系统的自动组网，是本发明一个显著特点。
[0061]又，本发明采用的堆砌式的模块化结构，包括工业计算机、GPRS装置、网关装置、节点装置、无线通讯装置、太阳能供电系统;所述的网关装置包括外设装置、控制器，所述的外设装置包括键盘模块、显示模块、存储器，所述的键盘模块包括键盘、键盘供电装置，所述的键盘采用无线键盘，所述的无线键盘包括104键的键盘、USB型的远红外线接收器，所述的显示模块包括LCD显示器、触摸屏;所述的存储器包括CF卡存储器、SDRAM存储器;所述的控制器采用STC12C5A60S2单片机，所述的STC12C5A60S2单片机内置在网关装置的内部，所述的STC12C5A60S2单片机包括内部集成的MAX810专用复位电路、2路PWM、8路高速10位A/D转换电路;所述的网关装置，上端与GPRS装置相连，下端与太阳能供电系统相连，左端与无线通讯装置相连，完成水稻自动灌溉控制系统的自动组网。其结构简单、控制方便，又是本发明一个显著特点。
[0062]所述的节点装置包括采集节点、电磁阀、无线传感器。
[0063]进一步作为优选的实施方式，所述的采集节点包括节点驱动电路、节点供电装置。
[0064]进一步作为优选的实施方式，所述的采集节点还包括无线传感器、Zigbee模块。
[0065]进一步作为优选的实施方式，所述的采集节点，左端与无线通讯装置相连，右端分别与电磁阀、无线传感器相接。
[0066]进一步作为优选的实施方式，所述的电磁阀上设有温度调节装置、灌溉装置。
[0067]进一步作为优选的实施方式，所述的温度调节装置包括吹风机、降温扇。
[0068]进一步作为优选的实施方式，所述的灌溉装置包括喷灌、水阀、管道、水池。
[0069]进一步作为优选的实施方式，所述的无线传感器包括无线温度传感器、无线土壤水分传感器、无线液位传感器。
[0070]进一步作为优选的实施方式，所述的无线温度传感器设有无线温度传感器的插座、安装在水稻田，用于测量水稻的温度数据。
[0071]进一步作为优选的实施方式，所述的无线温度传感器设有无线温度传感器的插座、安装在水稻田里，用于测量水稻的温度数据。
[0072]进一步作为优选的实施方式，所述的无线液位传感器设有无线液位传感器的插座、安装在水池中，用于测量灌溉装置灌溉水稻的水面上液位高度。
[0073]又，本发明采用的无线传感器包括无线温度传感器、无线土壤水分传感器、无线液位传感器;所述的无线温度传感器设有无线温度传感器的插座，安装在水稻田里，用于测量温室水稻的温度数据;所述的无线温度传感器设有无线温度传感器的插座、安装在水稻田里，用于测量水稻的温度数据;所述的无线液位传感器设有无线液位传感器的插座、安装在水池中，用于测量灌溉装置灌溉水稻的水面上液位高度，又是本发明一个显著特点。
[0074]又，本发明采用的节点装置包括采集节点、电磁阀、无线传感器;所述的采集节点包括节点驱动电路、节点供电装置;所述的采集节点还包括无线传感器、Zigbee模块;所述的采集节点，左端与无线通讯装置相连，右端分别与电磁阀、无线传感器相接;所述的电磁阀上设有温度调节装置、灌溉装置;所述的温度调节装置包括吹风机、降温扇；所述的灌溉装置包括喷灌、水阀、管道、水池;所述的无线传感器包括无线温度传感器、无线土壤水分传感器、无线液位传感器;所述的无线温度传感器设有无线温度传感器的插座、安装在水稻田，用于测量水稻的温度数据;所述的无线温度传感器设有无线温度传感器的插座、安装在水稻田里，用于测量水稻的温度数据;所述的无线液位传感器设有无线液位传感器的插座、安装在水池中，用于测量灌溉装置灌溉水稻的水面上液位高度，又是本发明一个显著特点。
[0075]所述的无线通讯装置包括Zigbee模块、电路模块、无线信号接收发射装置。
[0076]进一步作为优选的实施方式，所述的Zigbee模块包括Zigbee模块1、Zigbee模块2、Zigbee模块3、Zigbee模块 4 ο
[0077]进一步作为优选的实施方式，所述的Zigbee模块I与无线温度传感器相连。
[0078]进一步作为优选的实施方式，所述的Zigbee模块2与无线土壤水分传感器相连。
[0079]进一步作为优选的实施方式，所述的Zigbee模块3与无线液位传感器相连。
[0080]进一步作为优选的实施方式，所述的Zigbee模块4与电磁阀相连。
[0081 ]又，本发明采用的Zigbee模块包括Zigbee模块UZigbee模块2、Zigbee模块3、Zigbee模块4;所述的Zigbee模块I与无线温度传感器相连;所述的Zigbee模块2与无线土壤水分传感器相连;所述的Zigbee模块3与无线液位传感器相连;所述的Zigbee模块4与电磁阀相连，又是本发明一个显著特点。
[0082]进一步作为优选的实施方式，所述的无线信号接收发射装置包括无线信号发射装置、无线信号接收装置、天线。
[0083]又，本发明采用的无线通讯装置包括Zigbee模块、电路模块、无线信号接收发射装置;所述的Zigbee模块包括Zigbee模块1、218&66模块2、218&66模块3、218&66模块4;所述的Zigbee模块I与无线温度传感器相连;所述的Zigbee模块2与无线土壤水分传感器相连;所述的Zigbee模块3与无线液位传感器相连;所述的Zigbee模块4与电磁阀相连;所述的无线信号接收发射装置包括无线信号发射装置、无线信号接收装置、天线，又是本发明一个显著特点。
[0084]所述的太阳能供电系统包括太阳能电池板、蓄电池。
[0085]进一步作为优选的实施方式，所述的太阳能电池板由10?20块太阳能电池板组成，当光照良好、太阳能电池板充电量充足时，启用太阳能电池板供电。
[0086]进一步作为优选的实施方式，所述的蓄电池为铅蓄电池，当夜间光照不好、太阳能电池板充量电不充足或太阳能电池板出现故障时，启用蓄电池供电。
[0087]进一步作为优选的实施方式，太阳能电池板与蓄电池供电切换通过一只1N5821的二极管作为切换开关来切换太阳能与蓄电池供电。
[0088]进一步作为优选的实施方式，当太阳能电池板电量充足时，优先启动太阳能电池板供电。
[0089]进一步作为优选的实施方式，所述的太阳能供电系统，一端给网关装置供电，另一端给节点装置供电。
[0090]又，本发明采用的太阳能供电系统包括太阳能电池板、蓄电池;所述的太阳能电池板由10?20块太阳能电池板组成，当光照良好、太阳能电池板充电量充足时，启用太阳能电池板供电;所述的蓄电池为铅蓄电池，当夜间光照不好、太阳能电池板充量电不充足或太阳能电池板出现故障时，启用蓄电池供电;进一步地，太阳能电池板与蓄电池供电切换通过一只1N5821的二极管作为切换开关来切换太阳能与蓄电池供电；进一步地，当太阳能电池板电量充足时，优先启动太阳能电池板供电；所述的太阳能供电系统，一端给网关装置供电，另一端给节点装置供电，又是本发明一个显著特点。
[0091 ]进一步作为优选的实施方式，所述的GPRS装置，一端与网关装置相连，另一端通过Internet与工业计算机相连。
[0092]进一步作为优选的实施方式，所述的工业计算机作为上位机，用于监控和处理水稻灌溉的信息。
[0093]又，本发明采用的GPRS装置，一端与网关装置相连，另一端通过Internet与工业计算机相连;所述的工业计算机作为上位机，用于监控和处理水稻灌溉的信息，又是本发明一个显著特点。
[0094]实施实例2
[0095]一种基于Zigbee技术的水稻自动灌溉控制系统实现完成水稻Zigbee技术的自动灌溉控制的过程，如图2所示，包括一种基于Zigbee技术的水稻自动灌溉控制系统，开始工作；太阳能供电系统供电；网关装置工作；无线通讯装置通讯;无线传感器工作；电磁阀工作;判断是否完成水稻的自动灌溉控制;完成水稻Zigbee技术的自动灌溉控制等以下几个步骤；
[0096]步骤SI: 一种基于Zigbee技术的水稻自动灌溉控制系统，开始工作；
[0097]步骤S2:太阳能供电系统供电；
[0098](1)、太阳能电池板供电；
[0099](2)、蓄电池供电；
[0100]情况一、当光照良好、太阳能电池板充足时，启用太阳能电池板供电；
[0101]情况二、当夜间光照不好、太阳能电池板不充足或太阳能电池板出现故障时，启用蓄电池供电；
[0102]进一步地，太阳能电池板与蓄电池供电切换通过一只1N5821的二极管作为切换开关来切换太阳能与蓄电池供电；
[0103]进一步地，当太阳能电池板电量充足时，优先启动太阳能电池板供电；
[0104]步骤S3:网关装置工作；
[0105]步骤S4:无线通讯装置通讯；
[0106]步骤S5:无线传感器工作；
[0107](I)、无线温度传感器测量水稻的温度数据；
[0108](2)、无线土壤水分传感器测量水稻土壤水分的数据；
[0109](3)、无线液位传感器设有无线液位传感器的插座，测量灌溉装置灌溉水稻的水面上液位高度的数据信息。
[0110]步骤S6:电磁阀工作，电磁阀上设有温度调节装置、灌溉装置；
[0111](1)、温度调节装置工作，温度调节装置包括吹风机、降温扇，具体包括以下几个步骤:
[0112]Stepl、吹风机工作；
[0113]Step2、降温扇工作。
[0114](2)、灌溉装置工作，灌溉装置包括喷灌、水阀、管道、水池，具体包括以下几个步骤:
[0115]Stepl、水池蓄水；
[0116]Step2、管道接通；
[0117]Step3、水阀打开；
[0118]Step4、喷灌开启。
[0119]步骤S7:判断是否完成水稻的自动灌溉控制？
[0120]情况一、如果没有完成水稻的自动灌溉控制，则执行步骤S2，太阳能供电系统供电；
[0121 ]情况二、如果完成水稻的自动灌溉控制，则执行步骤S8 ；
[0122]步骤S8:完成水稻Zigbee技术的自动灌溉控制，具体包括以下几个步骤:
[0123]Stepl显示器显示水稻Zigbee技术的自动灌溉控制的信息；
[0124]Step2、存储器水稻Zigbee技术的自动灌溉控制的信息。
[0125]本发明显著的特点:
[0126]I)、本发明采用的网关装置包括外设装置、控制器，所述的外设装置包括键盘模块、显示模块、存储器，所述的键盘模块包括键盘、键盘供电装置，所述的键盘采用无线键盘，所述的无线键盘包括104键的键盘、USB型的远红外线接收器，所述的显示模块包括LCD显示器、触摸屏；所述的存储器包括CF卡存储器、SDRAM存储器；所述的控制器采用STC12C5A60S2单片机，所述的STC12C5A60S2单片机内置在网关装置的内部，所述的STC12C5A60S2单片机包括内部集成的MAX810专用复位电路、2路PWM、8路高速10位A/D转换电路;所述的网关装置，上端与GPRS装置相连，下端与太阳能供电系统相连，左端与无线通讯装置相连，完成水稻自动灌溉控制系统的自动组网。
[0127]2)、本发明采用的堆砌式的模块化结构，包括工业计算机、GPRS装置、网关装置、节点装置、无线通讯装置、太阳能供电系统;所述的网关装置包括外设装置、控制器，所述的外设装置包括键盘模块、显示模块、存储器，所述的键盘模块包括键盘、键盘供电装置，所述的键盘采用无线键盘，所述的无线键盘包括104键的键盘、USB型的远红外线接收器，所述的显示模块包括LCD显示器、触摸屏;所述的存储器包括CF卡存储器、SDRAM存储器;所述的控制器采用STC12C5A60S2单片机，所述的STC12C5A60S2单片机内置在网关装置的内部，所述的STC12C5A60S2单片机包括内部集成的MAX810专用复位电路、2路PWM、8路高速10位A/D转换电路;所述的网关装置，上端与GPRS装置相连，下端与太阳能供电系统相连，左端与无线通讯装置相连，完成水稻自动灌溉控制系统的自动组网。其结构简单、控制方便。
[0128]3)、本发明采用的无线传感器包括无线温度传感器、无线土壤水分传感器、无线液位传感器;所述的无线温度传感器设有无线温度传感器的插座、安装在水稻田，用于测量水稻的温度数据;所述的无线温度传感器设有无线温度传感器的插座、安装在水稻田里，用于测量水稻的温度数据;所述的无线液位传感器设有无线液位传感器的插座、安装在水池中，用于测量灌溉装置灌溉水稻的水面上液位高度。
[0129]4)、本发明采用的节点装置包括采集节点、电磁阀、无线传感器;所述的采集节点包括节点驱动电路、节点供电装置;所述的采集节点还包括无线传感器、Zigbee模块;所述的采集节点，左端与无线通讯装置相连，右端分别与电磁阀、无线传感器相接;所述的电磁阀上设有温度调节装置、灌溉装置;所述的温度调节装置包括吹风机、降温扇；所述的灌溉装置包括喷灌、水阀、管道、水池;所述的无线传感器包括无线温度传感器、无线土壤水分传感器、无线液位传感器;所述的无线温度传感器设有无线温度传感器的插座、安装在水稻田，用于测量水稻的温度数据;所述的无线温度传感器设有无线温度传感器的插座、安装在水稻田里，用于测量水稻的温度数据;所述的无线液位传感器设有无线液位传感器的插座，安装在水池中，用于测量灌溉装置灌溉水稻的水面上液位高度。
[0130]5)、本发明采用的Zigbee模块包括Zigbee模块UZigbee模块2、Zigbee模块3、Zigbee模块4;所述的Zigbee模块I与无线温度传感器相连;所述的Zigbee模块2与无线土壤水分传感器相连;所述的Zigbee模块3与无线液位传感器相连;所述的Zigbee模块4与电磁阀相连。
[0131]6)、本发明采用的无线通讯装置包括Zigbee模块、电路模块、无线信号接收发射装置;所述的Zigbee模块包括Zigbee模块1、218&66模块2、218&66模块3、218&66模块4;所述的Zigbee模块I与无线温度传感器相连;所述的Zigbee模块2与无线土壤水分传感器相连;所述的Zigbee模块3与无线液位传感器相连;所述的Zigbee模块4与电磁阀相连;所述的无线信号接收发射装置包括无线信号发射装置、无线信号接收装置、天线。
[0132](7)、本发明采用的太阳能供电系统包括太阳能电池板、蓄电池;所述的太阳能电池板由10?20块太阳能电池板组成，当光照良好、太阳能电池板充电量充足时，启用太阳能电池板供电;所述的蓄电池为铅蓄电池，当夜间光照不好、太阳能电池板充量电不充足或太阳能电池板出现故障时，启用蓄电池供电；进一步地，太阳能电池板与蓄电池供电切换通过一只1N5821的二极管作为切换开关来切换太阳能与蓄电池供电；进一步地，当太阳能电池板电量充足时，优先启动太阳能电池板供电；所述的太阳能供电系统，一端给网关装置供电，另一端给节点装置供电。
[0133]8)、本发明采用的GPRS装置，一端与网关装置相连，另一端通过Internet与工业计算机相连;所述的工业计算机作为上位机，用于监控和处理水稻灌溉的信息。
[0134]9)、本发明完全实现水稻的自动灌溉控制，节省了人力、物力，提高了生产效率，能够产生很好的经济效益和社会效益。
[0135]除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡等同替换或等效变换变形的技术方案，均在本发明要求保护范围。本发明的是实施例的许多特征和优点根据该详细描述是清楚的，因此所附权利要求旨在覆盖这些是实施例的落入其真实精神和范围内的所有这些特征和优点。此外，由于本领域的技术人员容易想到很多修改和改变，因此不是要将本发明的是实施例限于所例示和描述的精确结构和操作，而是可以涵盖落入其范围内的所有合适修改和等同物。
[0136]本发明未详细说明部分为本领域工程技术人员公知的技术。
【主权项】
1.一种基于Zigbee技术的水稻自动灌溉控制系统，其特征在于:包括工业计算机、GPRS装置、网关装置、节点装置、无线通讯装置、太阳能供电系统;所述的网关装置包括外设装置、控制器，所述的外设装置包括键盘模块、显示模块、存储器，所述的键盘模块包括键盘、键盘供电装置，所述的键盘采用无线键盘，所述的无线键盘包括104键的键盘、USB型的远红外线接收器，所述的显示模块包括LCD显示器、触摸屏；所述的存储器包括CF卡存储器、SDRAM存储器;所述的控制器采用STC12C5A60S2单片机，所述的STC12C5A60S2单片机内置在网关装置的内部，所述的STC12C5A60S2单片机包括内部集成的MAX810专用复位电路、2路PWM、8路高速10位A/D转换电路;所述的网关装置，上端与GPRS装置相连，下端与太阳能供电系统相连，右端与无线通讯装置相连，完成水稻自动灌溉控制系统的自动组网。2.如权利要求1所述的一种基于Zigbee技术的水稻自动灌溉控制系统，其特征在于:所述的节点装置包括采集节点、电磁阀、无线传感器； (1)、所述的采集节点包括节点驱动电路、节点供电装置； 所述的采集节点还包括无线传感器、Zigbee模块； 所述的采集节点，左端与无线通讯装置相连，右端分别与电磁阀、无线传感器相接； (2)、所述的电磁阀上设有温度调节装置、灌溉装置； 所述的温度调节装置包括吹风机、降温扇； 所述的灌溉装置包括喷灌、水阀、管道、水池； (3)、所述的无线传感器包括无线温度传感器、无线土壤水分传感器、无线液位传感器； 所述的无线温度传感器设有无线温度传感器的插座、安装在水稻田，用于测量水稻的温度数据； 所述的无线土壤水分传感器设有无线土壤水分传感器的插座、安装在水稻的土壤中，用于测量水稻土壤水分的数据； 所述的无线液位传感器设有无线液位传感器的插座、安装在水池中，用于测量灌溉装置灌溉水稻的水面上液位高度。3.如权利要求1所述的一种基于Zigbee技术的水稻自动灌溉控制系统，其特征在于: 所述的无线通讯装置包括Zigbee模块、电路模块、无线信号接收发射装置； (1)、所述的Zigbee模块包括Zigbee模块l、Zigbee模块2、Zigbee模块3、Zigbee模块4; 所述的Zigbee模块I与无线温度传感器相连； 所述的Zigbee模块2与无线土壤水分传感器相连； 所述的Zigbee模块3与无线液位传感器相连； 所述的Z i gbe e模块4与电磁阀相连； (2)、所述的无线信号接收发射装置包括无线信号发射装置、无线信号接收装置、天线。4.如权利要求1所述的一种基于Zigbee技术的水稻自动灌溉控制系统，其特征在于: 所述的太阳能供电系统包括太阳能电池板、蓄电池； (1)、所述的太阳能电池板由10?20块太阳能电池板组成，当光照良好、太阳能电池板充电量充足时，启用太阳能电池板供电； (2)、所述的蓄电池为铅蓄电池，当夜间光照不好、太阳能电池板充量电不充足或太阳能电池板出现故障时，启用蓄电池供电； 进一步地，太阳能电池板与蓄电池供电切换通过一只1N5821的二极管作为切换开关来切换太阳能与蓄电池供电； 进一步地，当太阳能电池板电量充足时，优先启动太阳能电池板供电。5.如权利要求1所述的一种基于Zigbee技术的水稻自动灌溉控制系统，其特征在于: 所述的太阳能供电系统，一端给网关装置供电，另一端给节点装置供电； 所述的GPRS装置，一端与网关装置相连，另一端通过Internet与工业计算机相连， 所述的工业计算机作为上位机，用于监控和处理水稻灌溉的信息。
【文档编号】A01G25/16GK205491999SQ201620291166
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年4月10日
【发明人】张万军
【申请人】张万军