水稻自动灌溉设备的故障检测系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及水稻灌溉领域，尤其涉及水稻自动灌溉设备的故障检测系统。本实用新型采用了无线通信模块构成无线通信网络的方法，解决了当灌溉设备发生故障时农户不能及时发现的技术问题，达到了故障实时通知的技术效果；采用单片机控制灌溉设备的方法，达到了弱电控制强电、强弱电隔离的技术效果；采用显示屏显示的技术方法，达到了快速定位故障设备的技术效果。
【专利说明】
水稻自动灌溉设备的故障检测系统
技术领域
[0001]本实用新型涉及水稻灌溉领域，尤其涉及水稻自动灌溉设备的故障检测系统。
【背景技术】
[0002]目前在我国水稻种植的过程中，灌溉设备已经可以实现自动定时灌溉，但是由于灌溉设备数量多而且位置较为分散，农户们很难及时发现灌溉设备是否发生故障；一旦灌溉设备发生故障并且没有被及时修复，很有可能耽误农时，并且查找故障设备也非常困难；所以需要一种系统，当灌溉装置发生故障而不能及时灌溉时，将故障设备通知农户，保证农户及时定位故障设备。
【发明内容】
[0003]本实用新型所要解决的技术问题，是针对上述存在的技术不足，提供了水稻自动灌溉设备的故障检测系统，采用了无线通信模块构成无线通信网络的方法，解决了当灌溉设备发生故障时农户不能及时发现的技术问题，达到了故障实时通知的技术效果;采用单片机控制灌溉设备的方法，达到了弱电控制强电、强弱电隔离的技术效果;采用显示屏显示的技术方法，达到了快速定位故障设备的技术效果。
[0004]为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是:包括信号发射单片机、信号接收单片机、无线通信模块发送端、无线通信模块接收端、A/D转换器和电源模块;信号发射单片机连接有灌溉设备、无线通信模块发送端和A/D转换器，在A/D转换器的另一侧连接液位传感器;无线信号模块接收端连接信号接收单片机，信号接收单片机的另一侧连接显示屏；
[0005]电源模块一端连接220V家庭用电，电源模块另一端为信号发射单片机、信号接收单片机、无线通信模块发送端、无线通信模块接收端、A/D转换器、液位传感器和显示屏提供稳定电源。
[0006]进一步优化本技术方案，所述的信号发射单片机和信号接收单片机为AT89C51单片机，无线通信模块发送端和无线信号接收端为APC220-43，显示屏为JM12864显示屏，A/D转换器为ADC0809芯片，液位传感器为LC-SWl传感器。
[0007]进一步优化本技术方案，所述的液位传感器的输出端连接在A/D转换器的INO引脚，A/D转换器的数据输出端连接在数据发射单片机的P2 口上，无线信号模块发射端通过串口引脚与信号发射单片机连接。
[0008]进一步优化本技术方案，所述的无线通信模块发送端发送无线信号给无线通信模块接收端，无线通信模块接收端通过串口引脚连接到信号接收单片机，信号接收单片机通过PO引脚与显示屏连接。
[0009]与现有技术相比，本实用新型具有以下优点:1、使用AT89C51单片机作为主控单元，有着技术成熟，应用范围广，价格较为低廉极具性价比的优势;2、ADC0809具有高速、高精度、低温漂、优秀的长期精度和可重复性、低功耗的特性;3、LC-SWl型液位传感器由全密封隔离膜充油传感器和内置高性能微处理器构成，可对传感器的非线性、温度漂移等进行全范围内的数字化修正处理，并有HART通信协议输出和模拟输出。具有精度高、稳定性极好的特点;4、JM12864该点阵的屏显成本相对较低，适用于各类仪器，小型设备的显示领域。
【附图说明】
[0010]图1是本实用新型控制流程图；
[0011]图2是系统结构框图；
[0012]图3是A/D转换器和液位传感器电路示意图；
[0013]图4是信号发射单片机电路示意图；
[0014]图5是信号接收单片机电路示意图；
[00?5]图6是显示屏的电路示意图。
[0016]图中，1、信号发射单片机;2、信号接收单片机;3、无线通信模块发送端;4、无线通信模块接收端;5、A/D转换器;6、电源模块;7、液位传感器;8、显示屏;9、灌溉设备。
【具体实施方式】
[0017]为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合【具体实施方式】并参照附图，对本实用新型进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本实用新型的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本实用新型的概念。
[0018]【具体实施方式】一:如图1-6所示，包括信号发射单片机1、信号接收单片机2、无线通信模块发送端3、无线通信模块接收端4、A/D转换器5和电源模块6;信号发射单片机I连接有灌溉设备9、无线通信模块发送端3和A/D转换器5，在A/D转换器5的另一侧连接液位传感器7;无线信号模块接收端4连接信号接收单片机2，信号接收单片机2的另一侧连接显示屏8;电源模块6—端连接220V家庭用电，电源模块6另一端为信号发射单片机1、信号接收单片机
2、无线通信模块发送端3、无线通信模块接收端4、A/D转换器5、液位传感器7和显示屏8提供稳定电源;所述的信号发射单片机I和信号接收单片机2为AT89C51单片机，无线通信模块发送端3和无线信号接收端4为APC220-43，显示屏8为JM12864显示屏，A/D转换器5为ADC0809芯片，液位传感器7为LC-SWl传感器;液位传感器7的输出端连接在A/D转换器5的INO引脚，A/D转换器5的数据输出端连接在数据发射单片机I的P2 口上，无线通信模块发送端3通过串口引脚与信号发射单片机I连接;无线通信模块发送端3发送无线信号给无线通信模块接收端4，无线通信模块接收端4通过串口引脚连接到信号接收单片机2，信号接收单片机2通过PO引脚与显示屏8连接。
[0019]图1为本实用控制流程图，上电之后，液位传感器7将监测到的液位信号发送给信号发射单片机I，通过信号发射单片机I的分析，若液面低于灌溉标准，则输出高电平信号使灌溉设备9工作，开始对水稻进行浇灌，如果灌溉设备9发生故障不能工作，那么液位不会发生变化，当信号发射单片机I超过30分钟连续分析出液面低于灌溉标准，即认为灌溉设备发生故障，通过无线通信模块发送端3发送无线信号给无线信号接收端4，无线信号接收端4通过信号接收单片机2控制显示屏8来显示故障设备的编号。
[0020]图2为系统结构框图，信号发射单片机I为核心监测单元，通过液位传感器7来监测液面高度，然后通过灌溉设备9来进行自动灌溉，如果灌溉设备发生故障，则通过无线通信模块发送端3发送无线信号给无线信号接收端4;信号接收单片机2通过无线通信模块接收端4接收信号，通过显示屏8来显示故障设备的编号;通过A/D转换器5接收液位传感器7的信号；电源模块6将220V交流电转换为各个模块所用的电压。
[0021 ]图3为A/D转换器5和液位传感器7的电路示意图，使用LC-SWl传感器作为液位传感器，是因为LC-SWl型液位传感器由全密封隔离膜充油传感器和内置高性能微处理器构成，可对传感器的非线性、温度漂移等进行全范围内的数字化修正处理，并有HART通信协议输出和模拟输出。具有精度高、稳定性极好的特点；而采用ADC0809具有高速、高精度、低温漂、优秀的长期精度和可重复性、低功耗的特性；由于液位传感器7采集的数据为模拟信号，必须通过A/D转换器5将模拟信号转变为数字信号才能输入信号发射单片机I中进行分析。
[0022]图4为信号发射单片机I电路示意图，信号发射单片机I通过P2口接收A/D转换器传输的信号来判断是否需要进行灌溉或者灌溉设备出现故障，如果判断设备故障则通过无线通信模块发送端3远距离发送无线信号。
[0023]图5为信号接收单片机电路示意图，信号接收单片机2通过无线通信模块接收端4来接收无线信号，并且通过显示屏8来显示故障设备的编号;本方案采用了无线通信模块构成无线通信网络的方法，解决了当灌溉设备发生故障时农户不能及时发现的技术问题，达到了故障实时通知的技术效果;采用单片机控制灌溉设备的方法，达到了弱电控制强电、强弱电隔离的技术效果;采用显示屏显示的技术方法，达到了快速定位故障设备的技术效果。
[0024]应当理解的是，本实用新型的上述【具体实施方式】仅仅用于示例性说明或解释本实用新型的原理，而不构成对本实用新型的限制。因此，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。此外，本实用新型所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。
【主权项】
1.水稻自动灌溉设备的故障检测系统，其特征在于:包括信号发射单片机(I)、信号接收单片机(2)、无线通信模块发送端(3)、无线通信模块接收端(4)、A/D转换器(5)和电源模块(6);信号发射单片机(I)连接有灌溉设备(9)、无线通信模块发送端(3)、A/D转换器(5)，A/D转换器(5)的另一侧连接有液位传感器(7);无线信号模块接收端(4)连接信号接收单片机(2)，信号接收单片机(2)的另一侧连接显示屏(8); 电源模块(6)—端连接220V家庭用电，电源模块(6)另一端为信号发射单片机(I)、信号接收单片机(2)、无线通信模块发送端(3)、无线通信模块接收端(4)、A/D转换器(5)、液位传感器(7)和显示屏(8)提供稳定电源。2.根据权利要求1所述的水稻自动灌溉设备的故障检测系统，其特征在于:信号发射单片机(I)和信号接收单片机(2)为AT89C51单片机，无线通信模块发送端(3)和无线通信模块接收端(4)为APC220-43，显示屏(8)为JM12864显示屏，A/D转换器(5)为ADC0809芯片，液位传感器(7 )为LC-SWl传感器。3.根据权利要求1所述的水稻自动灌溉设备的故障检测系统，其特征在于:液位传感器(7 )的输出端连接在A/D转换器(5 )的INO引脚，A/D转换器(5 )的数据输出端连接在数据发射单片机(I)的P2 口上，无线通信模块发送端(3)通过串口引脚与信号发射单片机(I)连接。4.根据权利要求1所述的水稻自动灌溉设备的故障检测系统，其特征在于:无线通信模块发送端(3)发送无线信号给无线通信模块接收端(4)，无线通信模块接收端(4)通过串口引脚连接到信号接收单片机(2)，信号接收单片机(2)通过PO引脚与显示屏(8)连接。
【文档编号】G01D21/00GK205426199SQ201521001309
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2016年3月8日
【发明人】宋立胜
【申请人】江苏强农农业技术服务有限公司