本实用新型涉及自动控制技术领域，尤其涉及一种远程可控的智能灌溉系统。
背景技术：
STM32F103C8T6单片机是一款应用十分广泛的32位单片机，集成定时器、串口通信、外部中断等多个外设，能以IIC、SPI等多种通信方式与包括A/DC、D/AC、OLED液晶屏等在内的多种外部设备进行通信，接收外设发送的数据并对数据进行进一步处理，按照设定程序向外设发送命令，完成指定功能，从而实现对整个系统的控制。
GSM(Global System For Mobile Communications，全球移动通信系统)是欧洲电信标准组织ETSI制订的一个数字移动通信标准，它采用时分多址技术，自90年代中期投入商用以来，被全球超过100个国家采用，适用GSM标准的设备占据当前全球蜂窝移动通信设备市场80％以上。在我国，GSM网络的覆盖范围十分广，使用费用低，可承载移动语音与数据通信业务。
水是生物生长繁殖不可缺少的资源之一，对于植物，在进行呼吸作用与光合作用时需要大量的水资源。传统的浇水方式中，用户无法得知植物所处的环境状态，难以确定浇水时间与浇水量。此外，用户在外出时无法为植物浇水，长时间极易导致植物死亡。
当前，物联网技术与智能控制技术正在快速发展，市面上涌现了大量基于该类技术的设备，如可联网控制的个人家电、便携式交通工具等，但是尚未出现一款成熟的可对家养植物进行浇水灌溉的装置。因此，设计一种基于物联网与智能控制的家用灌溉装置具有十分重要的现实意义。
技术实现要素：
本申请针对上述问题，提供一种远程可控的智能灌溉系统，能够根据植物的生长环境自动给植物浇水，并能够通过GSM网络向用户发送植物生长环境状态、接受用户的远程控制。
本申请实施例提供一种远程可控的智能灌溉系统，包括：传感器模块、单片机模块、通信模块、电磁阀；
所述传感器模块包括流量计、温湿度传感器、光照强度传感器、土壤湿度传感器；所述单片机模块包括主控MCU、存储器、JTAG下载模块；所述通信模块包括GSM通讯模块、串口模块；
所述主控MCU分别与所述流量计、所述温湿度传感器、所述光照强度传感器、所述土壤湿度传感器、所述电磁阀、所述存储器、所述JTAG下载模块、所述GSM通讯模块、所述串口模块连接。
优选的，所述远程可控的智能灌溉系统还包括电源；所述电源分别为所述主控MCU、所述流量计、所述温湿度传感器、所述光照强度传感器、所述土壤湿度传感器、所述电磁阀、所述存储器、所述JTAG下载模块、所述GSM通讯模块、所述串口模块供电。
优选的，所述温湿度传感器采用数字集成式温湿度传感器DHT11。
优选的，所述光照强度传感器采用数字集成式光照强度传感器MAX44009。
优选的，所述土壤湿度传感器采用电容型土壤湿度传感器。
优选的，所述流量计采用脉冲输出型涡轮流量计。
优选的，所述主控MCU采用STM32F103C8T6单片机。
优选的，所述存储器采用AT24C256。
优选的，所述串口模块采用PL2303芯片。
优选的，所述电源采用型号为HLK-5M12的AC-DC转换器。
本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
在本申请实施例中，提供的一种远程可控的智能灌溉系统通过单片机实现对整个系统的控制，采用GSM标准作为系统的远程通信方式，可使用户在国内绝大部分地方实现对本系统的控制。当GSM模块未接受到远程控制指令时，主控MCU采取定时轮询的方式不断读取温湿度传感器、光照强度传感器和土壤湿度传感器的数据，并将测到的环境数据与存储在存储器内的预设阈值比较，判定植物所处的环境状况是否需要浇水。若不需要浇水，则续进行上述操作；否则主控MCU发送控制命令打开电磁阀的阀门，对植物进行浇水，并在浇水过程中同时检测流量计的脉冲频率，计算浇水量。浇水时主控MCU继续定时轮询上述传感器，判断是否需要浇水。若不需要浇水时，则主控MCU发送控制命令关闭电磁阀的阀门，停止浇水，否则继续浇水。当GSM模块接收到远程控制指令时，主控MCU根据接收到的指令执行相应的操作，包括通过GSM发送植物所处环境状态数据、打开和关闭电磁阀、停止和启动工作。本申请通过上述控制过程实现根据植物的生长环境自动给植物浇水，避免出现无法及时浇水导致植物死亡的情况。
附图说明
为了更清楚地说明本实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一个实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型实施例提供的一种远程可控的智能灌溉系统的组成模块框图；
图2为本实用新型实施例提供的一种远程可控的智能灌溉系统中电源的电路图；
图3为本实用新型实施例提供的一种远程可控的智能灌溉系统中光照强度传感器的电路图；
图4为本实用新型实施例提供的一种远程可控的智能灌溉系统中温湿度传感器的电路图；
图5为本实用新型实施例提供的一种远程可控的智能灌溉系统中土壤湿度传感器的电路图；
图6为本实用新型实施例提供的一种远程可控的智能灌溉系统中存储器的电路图；
图7为本实用新型实施例提供的一种远程可控的智能灌溉系统中JTAG下载模块的电路图；
图8为本实用新型实施例提供的一种远程可控的智能灌溉系统中串口模块的电路图；
图9为本实用新型实施例提供的一种远程可控的智能灌溉系统中GSM模块的电路图；
图10为本实用新型实施例提供的一种远程可控的智能灌溉系统中流量计的电路图；
图11为本实用新型实施例提供的一种远程可控的智能灌溉系统中电磁阀的电路图；
图12为本实用新型实施例提供的一种远程可控的智能灌溉系统中主控MCU的电路图。
具体实施方式
为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。
本实施例提供的一种远程可控的智能灌溉系统，如图1所示，包括：传感器模块、单片机模块、通信模块、电磁阀、电源。
其中，所述传感器模块包括流量计、温湿度传感器、光照强度传感器、土壤湿度传感器；所述单片机模块包括主控MCU、存储器、JTAG下载模块；所述通信模块包括GSM通讯模块、串口模块。
所述主控MCU分别与所述流量计、所述温湿度传感器、所述光照强度传感器、所述土壤湿度传感器、所述电磁阀、所述存储器、所述JTAG下载模块、所述GSM通讯模块、所述串口模块连接。
所述电源分别为所述主控MCU、所述流量计、所述温湿度传感器、所述光照强度传感器、所述土壤湿度传感器、所述电磁阀、所述存储器、所述JTAG下载模块、所述GSM通讯模块、所述串口模块供电。
具体的，所述电源采用的型号为HLK-5M12的AC-DC转换器，目的是将电压值为220v的交流电转换为系统工作需要的5v直流电，如图2所示。
所述光照强度传感器采用数字集成式光照强度传感器MAX44009，目的是检测植物所处环境的光照强度，如图3所示。
所述温湿度传感器采用数字集成式温湿度传感器DHT11，目的是检测植物所处环境空气的温湿度数据，如图4所示。
所述土壤湿度传感器采用的是电容型土壤湿度传感器，该传感器将插入土壤中的两电极间的电容值转换为电压值，并通过A/D转换器传入主控MCU，目的是通过检测两电极之间的电容大小间接检测土壤湿度，如图5所示。
所述存储器采用的是AT24C256，目的是存储预设阈值，如图6所示。
所述JTGA下载模块采用的是标准20Pins JTAG下载电路，目的是将程序下载至主控MCU并进行调试，如图7所示。
所述串口模块采用的是PL2303芯片，该芯片可为电脑提供虚拟串口，将USB信号转换为串口通信信号，目的是向主控MCU发送设定的阈值，如图8所示。
所述GSM通讯模块可使用SIM卡接入GSM网络，并通过串口和主控MCU通信。本系统采用的是GSM模块提供的短信业务，目的是通过手机发送命令，远程控制系统，并将相关信息发送至用户手机，如图9所示。
所述流量计采用的是脉冲输出型涡轮流量计，目的是通过计算脉冲频率得到水管流速，从而计算得到流过水管的水量，如图10所示。
所述电磁阀采用的是常闭型电磁阀，目的是接受主控MCU指令，控制水管的通断，如图11所示。
所述主控MCU采用的是STM32F103C8T6单片机，该单片机能对外设发送来的信号进行处理，并发送控制指令，目的是对整个系统进行控制，如图12所示。
本实用新型提供的远程可控的智能灌溉系统在初始状态，上位机将控制程序通过JTAG下载电路下载到主控MCU，并通多串口发送设定阈值至存储器，此后系统可独立运行。
当GSM模块未接受到远程控制指令时，主控MCU采取定时轮询的方式不断读取温湿度传感器、光照强度传感器和土壤湿度传感器的数据，并将测到的环境数据与存储在存储器内的预设阈值比较，通过程序计算判定植物所处的环境状况是否需要浇水。当计算得到的结果为不需要浇水时，继续进行上述操作。否则主控MCU发送控制命令打开电磁阀的阀门，对植物进行浇水，并在浇水过程中同时检测流量计的脉冲频率，计算浇水量。浇水时主控MCU继续定时轮询传感器，判断是否需要浇水，当计算得到的结果为不需要浇水时，主控MCU发送控制命令关闭电磁阀的阀门，停止浇水，否则继续浇水。
当GSM模块接收到远程控制指令时，主控MCU根据接收到的指令执行相应的操作，包括通过GSM发送植物所处环境状态数据、打开和关闭电磁阀、停止和启动工作。上述操作对应的指令即短信内容为：getdata、ongate/offgate、on/off。
本实用新型实施例提供的一种远程可控的智能灌溉系统至少包括如下技术效果：
在本申请实施例中，提供的一种远程可控的智能灌溉系统通过单片机实现对整个系统的控制，采用GSM标准作为系统的远程通信方式，可使用户在国内绝大部分地方实现对本系统的控制，实现根据植物的生长环境自动给植物浇水，避免出现无法及时浇水导致植物死亡的情况。
最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照实例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。