块接受来自服务器的命令，服务器可以实时监测、控制该灌溉设备;灌溉设备接收服务器的命令，通过双刀单掷继电器开启外部传感器模块，传感器模块采集的温湿度数据不断传送到服务器，服务器根据这些数据给控制器发送命令，灌溉设备接收命令后通过单刀单掷继电器开启或关闭外部电池阀，从而实现在线、实时的控制智能灌溉设备进行灌溉。3.根据权利要求1所述的基于OPC的智能灌溉基站设备，其特征在于:所述的控制器模块包括处理器Ul STC12C5A16S2、第一滤波电容Cl、第二滤波电容C2、第三滤波电容C3、第四滤波电容C4、第七滤波电容C7、第一电阻Rl、晶振Yl;处理器Ul STC12C5A16S2的38引脚、第二滤波电容C2的一端、第三滤波电容C3的一端与VDD5.0相连;第二滤波电容C2的另一端与第三滤波电容C3的另一端相连并接地;处理器Ul STC12C5A16S2的4引脚、第一电阻Rl的一端和第七滤波电容C7的一端相连;第一电阻Rl的另一端接地;第七滤波电容C7的另一端与VDD5.0相连;处理器Ul STC12C5A16S2的15引脚、第一滤波电容Cl的一端与晶振Yl的一端相连;处理器Ul STC12C5A16S2的14引脚、第四滤波电容C4和晶振Yl的另一端相连;处理器UlSTC12C5A16S2的16引脚、第一滤波电容Cl的另一端与第四滤波电容C4的另一端相连并接地； 所述的5V电压转换电路包括U2 7805、第六滤波电容C6、第七滤波电容C7;U2 7805的I引脚、第六滤波电容C6的一端与VDD12相连;U2 7805的2引脚、第六滤波电容C6另一端与第七滤波电容C7的一端相连并接地;U2 7805的3引脚、第七滤波电容C7的另一端与VDD5.0相连； 所述的3.3V电压转换电路包括U3 3?乂111713-3.3、第一极性电容(:10、第八滤波电容C8、第九滤波电容C9;U3 SPX1117M3-3.3的I引脚、第一极性电容ClO的阳极、第八滤波电容C8的一端与VDD5.0相连;U3 SPX1117M3-3.3的2引脚、第一极性电容ClO的阴极、第八滤波电容C8的另一端与第九滤波电容C9的一端相连并接地;U3 SPX1117M3-3.3的3引脚、第九滤波电容C9的另一端与VDD3.3相连； 所述的存储器模块包括存储器U4 AT45DB161D、第二电阻R2、第三电阻R3、第^^一滤波电容Cl I ；存储器U4 AT45DB161D的I引脚与处理器Ul STC12C5A16S2的P4.1相连;存储器U4AT45DB161D的2引脚与处理器Ul STC12C5A16S2的P4.3相连；存储器U4 AT45DB161D的3引脚与第二电阻R2的一端相连；存储器U4 AT45DB161D的4引脚与处理器Ul STC12C5A16S2的P4.0相连;存储器U4 AT45DB161D的5引脚、第三电阻R3的一端与处理器Ul STC12C5A16S2的P0.3相连;存储器U4 AT45DB161D的6引脚、第二电阻R2的另一端、第三电阻R3的另一端、第i^一滤波电容Cl I的一端与VDD3.3相连；存储器U4 AT45DB161D的7引脚接地；存储器U4AT45DB161D的8引脚与处理器Ul STC12C5A16S2的P4.2相连;第^^一滤波电容Cll的另一端接地； 所述的信号采集模块包括空气温湿度传感器插口 JP2、土壤湿度传感器插口 JP3、第一二极管Dl、第一三极管Ql、双刀单掷继电器K1、第二极性电容C12、第四电阻R4、第五电阻R5;第二极性电容Cl 2的阴极接地;第二极性电容Cl 2的阳极、第一二极管DI的阴极、双刀单掷继电器Kl的I引脚与VDD12相连;第一二极管Dl的阳极、双刀单掷继电器Kl的2引脚与第一三极管Ql的I引脚相连;双刀单掷继电器Kl的3引脚与VDD5.0相连;双刀单掷继电器Kl的5引脚与VDD3.3相连;双刀单掷继电器Kl的4引脚与JP2的I引脚相连;双刀单掷继电器Kl的6引脚与JP3的I引脚相连;JP2的2引脚与处理器Ul STC12C5A16S2的？0.2相连;开2的3引脚、见3的4弓丨脚与第一三极管Ql的3引脚相连并接地;JP3的2引脚与处理器Ul 51^120541652的？0.0相连;JP3的3引脚与处理器Ul STC12C5A16S2的ADCO相连;第一三极管Ql的2引脚与第四电阻R4的一端相连;第四电阻R4的另一端、第五电阻R5的一端与处理器Ul STC12C5A16S2的P0.3相连;第五电阻R5的另一端接地； 所述的通讯模块包括ZigBee插口CONl、电平转换芯片U5 MAX232、第十三滤波电容C13、第十四滤波电容C14、第十五滤波电容C15、第十六滤波电容C16、插口 JPl; ZigBee插口 CONl的13引脚、15引脚、17引脚与VDD3.3相连;ZigBee插口 CONl的21引脚、23引脚、25引脚与27引脚相连并接地;ZigBee插口CONl的18引脚与处理器Ul STC12C5A16S2的UOTX相连;ZigBee插口 CONl的20引脚与处理器Ul STC12C5A16S2的UORX相连;ZigBee插口 CONl其余引脚架空；电平转换芯片U5 MAX232的I引脚与第十五滤波电容C15的一端相连；电平转换芯片U5 MAX232的2引脚与第十六滤波电容C16的一端相连;电平转换芯片U5 MAX232的3引脚与第十五滤波电容C15的另一端相连；电平转换芯片U5 MAX232的4引脚与第十三滤波电容C13的一端相连；电平转换芯片U5 MAX232的5引脚与第十三滤波电容C13的另一端相连；电平转换芯片U5MAX232的6引脚与第十四滤波电容C14的一端相连；电平转换芯片U5 MAX232的11引脚与处理器Ul STC12C5A16S2的UlTX相连；电平转换芯片U5 MAX232的12引脚与处理器UlSTC12C5A16S2的UlRX相连；电平转换芯片U5 MAX232的13引脚与JPl的2引脚相连；电平转换芯片U5 MAX232的14引脚与JPl的I引脚相连；电平转换芯片U5 MAX232的15引脚与第十四滤波电容C14的另一端相连并接地;电平转换芯片U5 MAX232的16引脚、第十六滤波电容C16的另一端与VDD5.0相连； 所述的执行模块包括电磁阀JP4、第二二极管D2、第二三极管Q2、单刀单掷继电器K2、第三极性电容C17、第六电阻R6、第七电阻R7 ;第三极性电容C17的阴极接地;第三极性电容C17的阳极、第二二极管D2的阴极、单刀单掷继电器K2的I引脚、3引脚与VDD12相连;第二二极管D2的阳极、单刀单掷继电器K2的2引脚与第二三极管Q2的I引脚相连;单刀单掷继电器K2的4引脚与JP4的I引脚相连；JP4的2引脚与第二三极管Q2的3引脚相连并接地;第二三极管Q2的2引脚与第六电阻R6的一端相连;处理器Ul STC12C5A16S2的？0.1引脚、第六电阻1?6的另一端与第七电阻R7的一端相连;第七电阻R7的另一端接地。
【专利摘要】本发明公开了一种基于OPC协议的智能灌溉设备，其采用通用的工业OPC协议，硬件设备包括控制器模块、电源管理模块、存储器模块、信号采集模块、通讯模块以及执行模块。控制器模块以STC12C5A16S2为核心；电源管理模块由5V电压转换电路和3.3V电压转换电路组成；存储器模块以AT45DB161D为核心；信号采集模块由空气温湿度传感器、土壤湿度传感器和双刀单掷继电器为核心的信号采集电路组成；通讯模块包括电平转换电路和ZigBee接口电路；执行模块主要由电磁阀和单刀单掷继电器电路组成。本发明采用OPC_UA，通用性强；硬件设备结构简单、功耗低。将OPC与嵌入式技术相结合将有效减小水资源浪费。
【IPC分类】G05B19/418
【公开号】CN105717904
【申请号】CN201610302230
【发明人】柴俊沙
【申请人】柴俊沙
【公开日】2016年6月29日
【申请日】2016年5月9日