专利名称：智能滴喷灌控制系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及农作物的灌溉技术，具体是一种智能滴喷灌控制系统。
背景技术：
滴喷灌是农业灌溉的先进技术，可以节约水资源，节省劳动力，促进农业高产稳 产。目前，国内的滴喷灌装置主要以手动操作为主，国外一些先进国家使用的滴喷灌装置， 大都只能检测湿度、温度，并且只能进行一对一的自动控制，不能根据各种作物的不同生长 周期进行个性化调控，而且结构复杂、价格昂贵。中国专利CN2138886Y公开了一种微机滴 喷灌控制器，该控制器的探测器和执行设施亦是一对一的配置关系，没有对相应的作物或 植物生长环境的相关参数设置，仅限于对作物或植物的土壤环境监控，以达到自动浇水滴 喷灌的目的，属于简单的、呆板的、机械的作业模式。在此作业模式情况下，如在天气炎热的 地域或季节，很容易出现因自动浇水而出现的大面积烧苗、死苗的现象。因所种植的作物或 植物对环境的需求不同，该设备无法达到实现作物或植物的环境控制的目的。
发明内容
本发明的目的是为克服现有技术的不足，而公开一种智能滴喷灌控制系统，该系 统能根据各种作物或植物的生长周期进行个性化滴喷灌，而且结构简单，价格低廉。本发明所述智能滴喷灌控制装置，包括箱体、设置在箱体内的控制装置、输出装 置、输入装置、箱体面板上与控制装置连接的按键、指示灯、箱体外的与输入装置连接的温 感探测器、湿感探测器、雨感探测器，与现有技术不同的是
本装置由设置在箱体内的智能控制装置、指令接收装置、指令输出装置和电源输入装 置组成，智能控制装置分别与指令接收装置、指令输出装置和电源输入装置连接；所述的控 制装置为智能控制装置，它包括设置在箱体表面的液晶显示屏和设置在箱体内的含有程序 软件的智能芯片、数字处理芯片、指令接收模块、指令输出模块、电源输入模块、变压器和时 间控制器，含有程序软件的智能芯片分别与数字处理芯片、液晶显示屏和指令输出模块连 接，数字处理芯片除与智能芯片连接外，还与指令接收模块、液晶显示屏连接，指令输出模 块除与智能芯片连接外，还与时间控制器连接；所述液晶显示屏的面板上设置有锁定/解 锁键、“ + ”键、设置键、“一”键、指示灯大双“8”、四小“8”数字符号，锁定/解锁键与液晶 显示屏、指令输出模块、传感装置、智能芯片连接；“ + ”、“一”键与液晶显示屏和传感装置连 接；设定键和液晶显示屏和传感装置连接。所述指令接收装置包括指令接收模块、以电缆与指令接收模块连接的传感装置， 所述的传感装置包括光感探测器、雨感探测器、温感探测器和湿感探测器，上述探测器所采 集的数据转化成电位差变化，通过数字处理芯片转化成数字信号，在智能控制装置中的液 晶显示屏上显示。所述指令输出装置包括指令输出模块、以电缆与指令输出模块连接的电源控制 器、传动器和电磁阀；电磁阀与浇水设施连接，传动器与调光设施的遮阴或遮雨棚连接，电源控制器分别与变温设施、通风设施连接，时间控制器与指令输出模块连接。所述电源输入装置的电源输入模块通过变压器与智能控制装置的主板电路连接。本发明的工作原理是采用含有程序软件的智能芯片和数字处理芯片，处理传感 装置中的光感探测器、雨感探测器、温感探测器和湿感探测器采集的数据，并将这些数据转 成电位差变化，经指令接收装置传给数字处理芯片转成数字信号，再经指令输出装置按设 定的要求启动或关闭相应的执行装备，实现预期调控目的。本发明的工作程序是
(1)智能控制程序的设定利用面板上的按键和大双“8”或四小“8”的灯光闪烁符号 进行设定；
(2)信号的获取通过传感装置中的光感探测器、雨感探测器、温感探测器或湿感探测 器采集植物所需的土壤湿度、温度、空气温度、光照度、自然降水等数据；
(3 )信号的转换传感装置所采集的数据转化成电位差变化，通过数字处理芯片转化成 数字信号，在智能控制装置中的液晶显示屏上表现；
(4)信号的处理本智能滴喷灌控制系统将所接收的数据通过与已设置的农作物所需 要的土壤湿度、温度、空气温度、光照强弱度的比对及与时间控制器设置的特殊工作时间段 比对，发出相应的指令；
(5)由环境中设置的浇水设施、调光设施、变温设施、通风设施或遮雨棚设施进行具体 工作，控制作物生长所需要的温度、湿度、光度等。本发明所述的光感探测器、雨感探测器、温感探测器或湿感探测器的4种探测器 和时间控制器既相互独立，又相互关联。在探测器将作物或植物的生长环境数据发送至智 能控制装置中的智能芯片后，智能芯片将接收的数据和此前对该作物或植物所需的最佳生 长环境数据进行比对，同时和时间控制器设置的特定浇水滴喷灌时间进行对比，发出相应 的指令给需要调节的作物或植物的环境调控设施，以达到智能的、高效的调节作物或植物生 长环境的目的。光度和雨感传感器与大棚的遮阳帘结合，可以有效的减免作物和植物的光照 时间和雨淋时间，以达到作物和植物生长环境的最佳调节。故本发明与现有技术相比
1、功能齐全，智能化程度高，温度、湿度、光照、时间四个功能可以互锁，农技人员能针 对各种作物的生长习性和生长周期进行个性化设置，创造作物最佳生长环境，可大幅度提 高作物产量和品质；
2、结构简单，操作简便，易于推广；
3、成本低廉。
图1为本发明一种智能滴喷灌控制系统的结构及连接框图； 图2为液晶显示屏的显示内容示意图3为箱体面板按键结构示意图； 图4为本发明智能控制装置电路原理图。
具体实施例方式如图1所示，本发明所述智能滴喷灌控制系统，包括箱体、设置在箱体内的智能控制装置1、指令接收装置2、指令输出装置3和电源输入装置4，电源输入装置4与智能控制 装置1连接，智能控制装置1分别与指令接收装置2、指令输出装置3和电源输入装置4连接。智能控制装置1包括设置在箱体表面的液晶显示屏1-1和设置在箱体内的含有程 序软件的智能芯片1-2、数字处理芯片1-3、指令接收模块1-4、指令输出模块1-5、电源输入 模块1-6、变压器1-7和时间控制器1-8，含有程序软件的智能芯片1-2分别与数字处理芯 片1-3、液晶显示屏1-1和指令输出模块1-5连接，数字处理芯片1-3除与智能芯片1-2连 接外，还与指令接收模块1-4、液晶显示屏1-1连接，指令输出模块1-5除与智能芯片1-2连 接外，还与时间控制器1-8连接；当传感装置中的某一探测器被损坏时，通过智能芯片1-2 自动转入时间控制程序。指令接收装置2包括指令接收模块1-4、以电缆与指令接收模块1-4连接的传感装 置，所述的传感装置为光感探测器2-1、雨感探测器2-2、温感探测器2-3和湿感探测器2-4。 上述探测器所采集的数据转化成电位差变化，通过数字处理芯片1-3转化成数字信号，在 智能控制装置1中的液晶显示屏1-1上表现；
指令输出装置3包括指令输出模块1-5、电源控制器3-3、传动器3-2、电磁阀3-1 ；工作 时，电磁阀3-1与浇水设施连接，传动器3-2与调光设施的遮阴或遮雨棚连接，电源控制器 3-3分别与变温设施、通风设施连接。电源输入装置4的电源输入模块1-6通过变压器1-7与主板电路连接。所述的液晶显示屏1-1的面板上还设置有锁定/解锁键、“ + ”键、锁定键、“一”键以 及大双“8”、四小“8”数字符号，利用这些键和数字符号，可以设定温度、湿度、光度、调光、 调温、遮雨、工作时间/间歇时间。其中
锁定/解锁键与液晶显示屏1-1、指令输出模块1-5、传感装置、智能控制装置1连接； “ + ”、“一”键与液晶显示屏和传感装置连接；设定键和液晶显示屏1-1、传感装置连接。本发明智能滴喷灌控制系统的操作方法如下 1、智能控制程序设置
(1)温度设置先确定程序为非锁定状态，按“设置”键进入设置程序。首先设置的是温 度上限，此时显示面板的“温度”、“。C”、“大双8上横线”同时闪烁，按“ + ”键或“一”键调整 温度上限。当设置的数值达到所需数值时，等待三秒，系统自动确定温度上限，然后设置温 度的下限，此时显示面板“温度”、“。C”、“大双8下横线”同时闪烁，按“ + ”键或“一”键调整 温度下限。当设置的数值达到所需数值时，等待三秒，系统自动确定温度下限，温度的显示 范围为0-990C ；
(2)湿度设置先确定程序为非锁定状态，按“设置”键进入设置程序。首先设置的是湿 度上限，此时显示面板的“湿度”、“RH”、“大双8上横线”同时闪烁，按“+”键或“一”键调整 湿度上限。当设置的数值达到所需数值时，等待三秒，系统自动确定温度上限。然后设置湿 度的下限，此时显示面板“湿度”、“RH”、“大双8下横线”同时闪烁，按“+”键或“一”键调整 湿度下限。当设置的数值达到所需数值时，等待三秒，系统自动确定湿度下限，湿度的显示 范围为0-99% ；
(3)光度设置先确定程序为非锁定状态，按“设置”键进入设置程序。首先设置的是光 度上限，此时显示面板的“光度”、“ ％”、“大双8上横线”同时闪烁，按“ + ”键或“一”键调整光度上限。当设置的数值达到所需数值时，等待三秒，系统自动确定光度上限。然后设置光 度的下限，此时显示面板“光度”、“％”、“大双8下横线”同时闪烁，按“ + ”键或“一”键调整 光度下限。当设置的数值达到所需数值时，等待三秒，系统自动确定光度下限，光度的显示 范围为0-99% ；
(4)时间设置先确定程序为非锁定状态，按按“设置”键进入设置程序。设置北京时间 M小时制，此时显示面板的时钟图标、“四小8”同时闪烁，按“ + ”键设定时钟，按“一”键设 定分钟；
(5)喷雾降温的工作时间设置先确定程序为非锁定状态，按按“设置”键进入设置程 序。此时显示面板的时钟图标、“工作时间”、“喷雾降温”、“四小8”闪烁，按“ + ”键设定时 钟。最大值M小时。按“一”键设定分钟，最大值60分钟。同时可以设置喷雾降温时间的 间歇时间，此时显示面板的时钟图标、“间歇时间”、“喷雾降温”、“四小8”闪烁，按“ + ”键键 设定时钟。最大值M小时。按“一”键设定分钟，最大值60分钟；
(6)浇水防旱的工作时间设置先确定程序为非锁定状态，按按“设置”键进入设置程 序。此时显示面板的时钟图标、“工作时间”、“浇水防旱”、“四小8”闪烁，按“ + ”键设定时 钟。最大值M小时。按“一”键设定分钟，最大值60分钟。同时可以设置浇水防旱时间的 间歇时间，此时显示面板的时钟图标、“间歇时间”、“浇水防旱”、“四小8”闪烁，按“ + ”键设 定时钟。最大值M小时。按“一”键设定分钟，最大值60分钟；
(7)遮光防晒的工作时间设置先确定程序为非锁定状态，按按“设置”键进入设置程 序。此时显示面板的时钟图标、“工作时间”、“遮光防晒”、“四小8”闪烁，按“ + ”键设定时 钟。最大值M小时。按“一”键设定分钟，最大值60分钟。同时可以设置遮光防晒时间的 间歇时间，此时显示面板的时钟图标、“工作时间”、“浇水防旱”、“四小8”闪烁，按“ + ”键设 定时钟。最大值M小时。按“一”键设定分钟，最大值60分钟；
(8)开关机时间段设置本系统支持设置三个开关机时间段，按设置键进入开关机时间 段设置状态，此时“大双8”显示数字“1”，按“ + ”键设置开机时间，按“一”键设置关机时间， 前双小8代表开机时间，后双小8代表关机时间。第2、3开关机时间设置同理；
2、温、湿度互控模式设置长按“+ ”键听到嘀三声，温湿互控指示灯亮，进入温湿互控 模式，退出温湿互控模式也长按“ + ”键，听嘀三声温湿互控指示灯灭。注解如湿度已低于 设置值，本已需浇水，但环境温度高于设置温度上限，这时不能浇水，等环境温度降至设置 温度时才启动浇水，以防烫死作物；
3、遮雨蓬装置设置根据作物的需要，长按“一”键，听嘀三声模式启动，雨水控制指示 灯亮，反之则退出该模式。当雨水传感器在最短的时间内探得下雨时，启动遮雨蓬装置进行 遮雨；
4、按锁定功能对系统所设置数据进行锁定保存。此时系统自动产生记忆功能。
本发明经广西壮族自治区灌溉试验中心站对玉米、罗汉果苗进行应用试验，试验 表明该智能滴喷灌控制系统设备操作简单、功能齐全，能根据作物生长需要及环境状况进 行智能化管理，有效节水达40%以上，产量大幅度增加；经广西壮族自治区恭城县水利局在 柿子园应用，能适时适量对柿子树补水、调温，柿子树长势明显优于大田，适合大面积推广。
权利要求
1.一种智能滴喷灌控制装置，包括箱体、设置在箱体内的控制装置、输出装置、输入装 置、箱体面板上与控制装置连接的按键、指示灯、箱体外的与输入装置连接的传感装置温 感探测器、湿感探测器、雨感探测器，其特征是本装置由设置在箱体内的智能控制装置、指 令接收装置、指令输出装置和电源输入装置组成，智能控制装置分别与指令接收装置、指令 输出装置和电源输入装置连接；所述的控制装置为智能控制装置，它包括设置在箱体表面 的液晶显示屏和设置在箱体内的含有程序软件的智能芯片、数字处理芯片、指令接收模块、 指令输出模块、电源输入模块、变压器和时间控制器，含有程序软件的智能芯片分别与数字 处理芯片、液晶显示屏和指令输出模块连接，数字处理芯片除与智能芯片连接外，还与指令 接收模块、液晶显示屏连接，指令输出模块除与智能芯片连接外，还与时间控制器连接；所 述的接收装置中的指令接收模块除与温感探测器、湿感探测器、雨感探测器连接，还与光感 探测器连接，上述探测器所采集的数据转化成电位差变化，通过数字处理芯片转化成数字 信号，在智能控制装置中的液晶显示屏上显示。
2.根据权利要求1所述的智能滴喷灌控制装置，其特征是所述指令接收装置包括指 令接收模块、以电缆与指令接收模块连接的传感装置。
3.根据权利要求1所述的智能滴喷灌控制装置，其特征是所述指令输出装置包括指 令输出模块、以电缆与指令输出模块连接的电源控制器、传动器和电磁阀。
4.根据权利要求3所述的智能滴喷灌控制装置，其特征是所述的电磁阀与浇水设施 连接，传动器与调光设施的遮阴或遮雨棚连接，电源控制器分别与变温设施、通风设施连 接，时间控制器与指令输出模块连接。
5.根据权利要求1所述的智能滴喷灌控制装置，其特征是所述电源输入装置的电源 输入模块通过变压器与智能控制装置的主板电路连接。
6.根据权利要求1所述的智能滴喷灌控制装置，其特征是所述液晶显示屏的面板上 设置有锁定/解锁键、“ + ”键、设置键、“一”键、指示灯大双“8”、四小“8”数字符号，锁定 /解锁键与液晶显示屏、指令输出模块、传感装置、智能芯片连接；“ + ”、“一”键与液晶显示 屏和传感装置连接；设定键和液晶显示屏和传感装置连接。
全文摘要
本发明公开了一种智能滴喷灌控制系统，包括箱体、设置在箱体内的由单片机和程序软件构成的控制装置、输出装置、输入装置、箱体面板上与控制装置连接的按键、指示灯、箱体外与输入装置连接的传感装置，所述的控制装置为智能控制装置，它包括设置在箱体表面的液晶显示屏和设置在箱体内的由数字处理芯片、智能芯片和程序软件构成的单片机、指令接收模块、指令输出模块、电源输入模块，数字处理芯片分别与智能芯片和液晶显示屏连接，智能芯片与液晶显示屏连接，指令接收模块与数字处理芯片连接，指令输出模块与智能芯片连接。该系统不仅结构简单，成本低，操作简便，而且功能齐全，智能化程度高，农技人员能对各种作物的生长进行个性化设置。
文档编号A01G25/16GK102138494SQ20111000074
公开日2011年8月3日 申请日期2011年1月5日 优先权日2010年11月2日
发明者刘浩波 申请人:刘浩波