一种自动灌溉系统的制作方法

本实用新型涉及物联网技术领域，特别涉及一种自动灌溉系统。

背景技术：

现有的农业灌溉效率普遍低下，水的利用率仅为45％，而水资源利用率高的国家已达70％～80％，因而，解决农业灌溉用水的问题，对于缓解水资源的紧缺是非常重要的。

为此，如何实现精准灌溉是行业内一种关注的问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的是：提供一种精准的自动灌溉系统。

本实用新型解决其技术问题的解决方案是：一种自动灌溉系统，包括：采集终端，滴灌控制终端，控制器，所述滴灌控制终端用于控制滴灌流量，所述采集终端包括：数据采集模块，第一单片机模块，第一无线模块，存储模块，第一太阳能供电模块，时钟模块，所述第一单片机模块分别与数据采集模块，第一无线模块，存储模块，时钟模块连接，所述第一太阳能供电模块为采集终端的各模块供电，所述数据采集模块用于采集待滴灌农作物土壤的干湿度信息，并将所述信息传递给第一单片机模块，所述存储模块内储存着参考列表，所述第一单片机模块用于通过时钟模块获取当前时间信息，根据所述当前时间信息从所述参考列表中获取参考阈值，并将所述参考阈值与获取的干湿度信息进行对比，根据对比结果通过第一无线模块向控制器发送请求，所述控制器根据所述请求控制所述滴灌控制终端。

进一步，所述数据采集模块包括：土壤干湿度传感器，调理电路，土壤干湿度传感器的输出端与调理电路的输入端连接，调理电路的输出端与第一单片机模块连接。

进一步，所述调理电路包括：整流桥，第一电阻，第二电阻，第三电阻，运算放大器，整流桥的输入端与土壤干湿度传感器的输出端连接，整流桥的第一输出端与第一电阻的一端连接，第一电阻的另一端分别与运算放大器的反相输入端、第三电阻的一端连接，第三电阻的另一端与运算放大器的输出端连接，第二电阻的一端与运算放大器的同相输入端连接，第二电阻的另一端和整流桥的第二输出端分别对地连接，运算放大器的输出端与所述第一单片机模块连接。

进一步，所述控制器包括：第二单片机模块，第二太阳能供电模块，显示模块，第二无线模块，所述第二无线模块与所述第一无线模块无线连接，所述第二单片机模块分别与显示模块，第二无线模块连接，所述第二太阳能供电模块为控制器的各模块供电。

进一步，所述滴灌控制终端包括：第三单片机模块，第三无线模块，第三太阳能供电模块，流量控制阀，所述第三单片机模块分别与第三无线模块，流量控制阀连接，所述第三无线模块与第二无线模块无线连接，所述第三太阳能供电模块为滴灌控制终端的各模块供电。

进一步，所述第一单片机模块包括STM8s207c8t6芯片，所述第二单片机模块，第三单片机模块均包括STM8S003F3P6芯片。

本实用新型的有益效果是：本发明创造利用参考列表获得不同时间段对应的参考阈值，并通过参考阈值与采集得到的土壤干湿度信息进行对比，根据对比结果来控制滴灌流量，做到精准灌溉，在保证农作物生长的同时，节约用水。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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简单说明。显然，所描述的附图只是本实用新型的一部分实施例，而不是全部实施例，本领域的技术人员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设计方案和附图。

图1本发明创造的系统连接框图；

图2是采集终端各模块的连接示意图；

图3是调理电路的电路连接示意图；

图4是控制器各模块的连接示意图；

图5是滴灌控制终端各模块的连接示意图。

具体实施方式

以下将结合实施例和附图对本实用新型的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本实用新型的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本实用新型的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本实用新型的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本实用新型保护的范围。另外，文中所提到的所有联接/连接关系，并非单指构件直接相接，而是指可根据具体实施情况，通过添加或减少联接辅件，来组成更优的联接结构。本发明创造中的各个技术特征，在不互相矛盾冲突的前提下可以交互组合。

实施例1，参考图1和图2，一种自动灌溉系统，包括：采集终端1，滴灌控制终端3，控制器2，其中，采集终端1包括数据采集模块12，第一单片机模块16，第一无线模块13，存储模块15，第一太阳能供电模块11，时钟模块14，所述第一单片机模块16分别与数据采集模块12，第一无线模块13，存储模块15，时钟模块14连接，所述第一太阳能供电模块11为采集终端1的各模块供电。

所述存储模块15存储着参考列表，所述参考列表包括时间段与参考阈值的关系，其中，时间段指的是将一天24小时分成若干个时间段，每一个时间段对应一个农作物土壤干湿度的参考阈值，由于不同的农作物在不同时间段对其土壤干湿度需求不一样，因此，为了实现精准灌溉，需要制定对应的参考列表，在节约水资源的同时，保证农作物的生长需求。本实施例以生菜灌溉为例，其中，生菜灌溉的参考列表如表1所示：

表1

从表1可知，在时间段0时到2时生菜生长对土壤干湿度需求为40％；在时间段2时到4时生菜生长对土壤干湿度需求为45％；在时间段4时到6时生菜生长对土壤干湿度需求为50％；在时间段6时到8时生菜生长对土壤干湿度需求为55％；在时间段8时到10时生菜生长对土壤干湿度需求为55％；在时间段10时到12时生菜生长对土壤干湿度需求为60％；在时间段12时到14时生菜生长对土壤干湿度需求为60％；在时间段14时到16时生菜生长对土壤干湿度需求为70％；在时间段16时到18时生菜生长对土壤干湿度需求为65％；在时间段18时到20时生菜生长对土壤干湿度需求为60％；在时间段20时到22时生菜生长对土壤干湿度需求为50％；在时间段22时到24时生菜生长对土壤干湿度需求为60％。

所述数据采集模块12实时采集待滴灌农作物土壤的干湿度信息，并将所述信息传递给第一单片机模块16，所述第一单片机模块16通过时钟模块获取当前时间信息，比如，当前时间为3时20分，待滴灌农作物土壤的干湿度为40％，第一单片机模块16根据当前时间信息从表1中获取参考阈值，即从时间段2～4获取参考阈值45％，将参考阈值45％与待滴灌农作物土壤干湿度40％进行对比，可知此时待滴灌农作物土壤干湿度偏干，因此需要调整滴灌流量，并将需要调整滴灌流量的请求通过第一无线模块13向控制器2发送，所述控制器2根据预先制定好的流量控制方案做出控制指令，滴灌控制终端3根据控制指令提高滴灌流量。

同理，当在时间段2～4时，通过提高滴灌流量使得土壤干湿度达到45％时，则第一单片机模块16通过第一无线模块13向控制器2发送停止滴灌的请求，所述控制器2根据预先制定好的流量控制方案做出控制指令，滴灌控制终端3根据控制指令停止滴灌。

同理，当在时间段2～4时，土壤干湿度超过45％时，则第一单片机模块16通过第一无线模块13向控制器2发送停止滴灌的请求，所述控制器2根据预先制定好的流量控制方案做出控制指令，滴灌控制终端3根据控制指令停止滴灌。

参考图3，所述数据采集模块12包括：土壤干湿度传感器121，调理电路122，土壤干湿度传感器121的输出端与调理电路122的输入端连接，调理电路122的输出端与第一单片机模块13连接。所述调理电路122包括：整流桥D，第一电阻R1，第二电阻R2，第三电阻R3，运算放大器AMP，整流桥D的输入端与土壤干湿度传感器121的输出端连接，整流桥D的第一输出端与第一电阻R1的一端连接，第一电阻R1的另一端分别与运算放大器AMP的反相输入端、第三电阻R3的一端连接，第三电阻R3的另一端与运算放大器AMP的输出端连接，第二电阻R2的一端与运算放大器AMP的同相输入端连接，第二电阻R2的另一端和整流桥D的第二输出端分别对地连接，运算放大器AMP的输出端与所述第一单片机模块16的模数转换接口连接。

在实际工作中，所述土壤干湿度传感器121埋入土壤中，采集地表0～100cm这个深度区域内的平均土壤干湿度信息，并转换为0～5V模拟信号，该信号通过调理电路122，调理电路122将模拟信号进行整理放大，其中，整流桥D可对模拟信号进行整流，由第一电阻R1，第二电阻R2，第三电阻R3，运算放大器AMP，组成反相比例放大器，该反相比例放大器可对模拟信号进行放大，从而方便第一单片机模块16模数转换。

参考图4和图5，作为优化，所述控制器2包括：第二单片机模块24，第二太阳能供电模块21，显示模块23，第二无线模块22，所述第二无线模块22与所述第一无线模块13无线连接，所述第二单片机模块24分别与显示模块23，第二无线模块22连接，所述第二太阳能供电模块21为控制器2的各模块供电。所述第二单片机模块24可通过第二无线模块22获取第一单片机模块16发出的请求，从而根据请求利用第二无线模块22向滴灌控制终端3发送控制指令。

所述滴灌控制终端3包括：第三单片机模块33，第三无线模块32，第三太阳能供电模块31，流量控制阀34，所述第三单片机模块33分别与第三无线模块32，流量控制阀34连接，所述第三无线模块32与第二无线模块22无线连接，所述第三太阳能供电模块31为滴灌控制终端3的各模块供电。所述第三单片机模块33可通过第三无线模块32获取控制指令，并根据控制指令发出PWM波来控制流量控制阀34，从而实现对滴灌的精准控制。

其中，第一单片机模块16包括STM8s207c8t6芯片及其外围电路，所述第二单片机模块24，第三单片机模块32均包括STM8S003F3P6芯片及其外围电路，所述第一无线模块13，第二无线模块22，第三无线模块32均采用ZigBee模块。所述显示模块23采用的是240128液晶显示屏。

以上对本实用新型的较佳实施方式进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可做出种种的等同变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。