專利名稱：遠(yuǎn)程控制家用微型自動滴灌系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及遠(yuǎn)程控制與灌溉技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及使用GSM網(wǎng)絡(luò)，利用短消息方式實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制的微型自動滴灌系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)代都市中，很多家庭在陽臺或花園中都種有花草或植物，這些植物都需要間隔一定的時間對其灌溉，否則就會影響生長或枯死。都市人工作忙碌，外出頻繁，無法對植物進(jìn)行定期灌溉，特別是夏秋季，陽臺、屋前、屋頂花園植物幾天不灌溉就會枯死或生長受到影響。目前尚無相關(guān)解決此問題的研究或產(chǎn)品報道。

發(fā)明內(nèi)容
為實現(xiàn)對城市家養(yǎng)植物灌溉的自動化和解決較長時間無人條件下的植物灌溉問題，申請人發(fā)明了該遠(yuǎn)程控制家用微型自動灌溉系統(tǒng)。該系統(tǒng)有兩種工作模式，一種為手動模式，一種為遠(yuǎn)程控制模式。當(dāng)有人在家時，使用手動模式，按下開關(guān)便可實現(xiàn)灌溉；當(dāng)家中長期無人時，使用遠(yuǎn)程控制模式，利用手機(jī)發(fā)送短消息到滴灌控制設(shè)備上就可實現(xiàn)定時灌溉。本發(fā)明遠(yuǎn)程控制家用微型自動滴灌系統(tǒng)由控制模塊、電磁閥、滴灌水管三個部分構(gòu)成，電磁閥一端通過水管與自來水或儲水箱連接，另一端與滴灌水管連接，控制模塊由電源模塊、單片機(jī)模塊、按鍵輸入模塊、短消息接收模塊、電磁閥驅(qū)動模塊、狀態(tài)顯示模塊構(gòu)成，控制模塊與電磁閥連接?？刂颇K用于接收手動灌溉信號或遠(yuǎn)程控制信號，控制電磁閥的開啟與關(guān)閉。電磁閥控制水路的通斷，當(dāng)電磁閥打開時，水(自來水或儲水箱)通過水管流入滴灌水管實現(xiàn)灌溉；當(dāng)電磁閥關(guān)閉時，切斷水源，停止灌溉，滴灌水管上有若干滴孔，需要開啟的滴孔數(shù)量可根據(jù)灌溉對象的需水量進(jìn)行調(diào)整?？刂颇K的電源模塊將220V交流電變換成5V直流電，為控制模塊供電。單片機(jī)模塊是整個系統(tǒng)的控制核心，接收手動控制或遠(yuǎn)程控制信號，實現(xiàn)對電磁閥控制、狀態(tài)顯示等功能。按鍵輸入模塊用于手動控制灌溉的開啟或停止。短消息接收模塊用于接收遠(yuǎn)程控制模式下的短消息命令。電磁閥驅(qū)動模塊用于驅(qū)動電磁閥，實現(xiàn)對電磁閥的控制。狀態(tài)顯示模塊用于顯示系統(tǒng)所處的狀態(tài)，用LED來對當(dāng)前狀態(tài)進(jìn)行指示。電磁閥由控制線圈和閥體構(gòu)成，線圈通電或斷電控制閥體的開啟或關(guān)閉。線圈受控于單片機(jī)，單片機(jī)通過電磁閥驅(qū)動電路實現(xiàn)對線圈的通電或斷電，從而控制閥體的動作實現(xiàn)滴灌的控制。滴灌水管可用軟塑膠管制成，在膠管上布置有滴孔，滴孔大小0. 6mm至0. 9mm,滴孔位置及數(shù)量視灌溉對象定，一般一盆或一株植物設(shè)一個滴孔。通過調(diào)整水龍頭出水的壓力(或儲水箱高度)來控制每次滴灌。根據(jù)用戶實際情況，選擇用自來水供水，還是儲水箱供水，若選用儲水箱，根據(jù)灌溉對象需水量的多少，將儲水箱內(nèi)儲存足夠水。系統(tǒng)上電后，單片機(jī)執(zhí)行初始化程序，使系統(tǒng)各部分處于確定的狀態(tài)，然后系統(tǒng)等待灌溉指令，LED指示燈表明系統(tǒng)處于等待命令狀態(tài)。只要接收到有效的手動灌溉指令或短消息灌溉指令，單片機(jī)便打開電磁閥進(jìn)行灌溉，同時狀態(tài)指示為正在灌溉狀態(tài)。當(dāng)接收到停止灌溉指令或滴灌時間超過預(yù)定時間，停止灌溉， 系統(tǒng)又回到等待灌溉指令狀態(tài)。預(yù)定滴灌時間根據(jù)需要通過程序設(shè)定，一般以2小時為宜， 也可以設(shè)定為其它時間長度。本發(fā)明的優(yōu)點是，本系統(tǒng)實現(xiàn)了對城市家養(yǎng)植物灌溉的自動化和解決較長時間無人條件下的植物灌溉問題，保證植物正常生長，操作方便，成本低。


圖1為系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)2為控制模塊結(jié)構(gòu)圖； 圖3為系統(tǒng)工作流程圖。
具體實施例方式遠(yuǎn)程控制家用微型自動滴灌系統(tǒng)，電源模塊采用T0P223開關(guān)電源控制器、開關(guān)變壓器、光電耦合器等器件構(gòu)成AC-DC變換電路，該電路的輸入電壓為85 265V，輸出電壓為 8V。采用LM317線性穩(wěn)壓器件，將8V電源變換成5V電源，為單片機(jī)及所有外圍電路提供電源。單片機(jī)采用microchip公司的dsPIC30F2010。短消息模塊采用西門子的GSM模塊，型號為TC35。按鍵輸入模塊為2個觸點式，無鎖定按鍵，一個按鍵為開始灌溉按鍵，另一個為停止灌溉按鍵。電磁閥驅(qū)動模塊采用ULN2003實現(xiàn)將單片機(jī)IO 口對繼電器的控制，再由繼電器控制電磁閥線圈的通電或斷電。狀態(tài)顯示模塊由3個直徑5mm的LED (發(fā)光二極管)構(gòu)成，三個LED的顏色分別為紅、綠、橙，紅色LED用于電源指示，綠色LED用于灌溉指示，橙色 LED用于等待狀態(tài)指示。電磁閥采用三葉公司的產(chǎn)品，型號為2W-160-15，其輸入電壓為220V交流電，工作電流0. 1A，功率14W，不通電時，電磁閥狀態(tài)為關(guān)閉，通電后電磁閥打開。管徑為1/2英寸， 內(nèi)螺紋連接。滴灌水管采用管徑為1/2英寸的軟塑膠管，上面分布滴孔，直徑0. 6mm至0. 9mm。 滴孔位置視滴灌對象所在位置而定。試驗表明，該系統(tǒng)實現(xiàn)手動模式下的滴灌操作，當(dāng)灌溉按鍵按下后，繼電器通電， 打開電磁閥進(jìn)行灌溉；當(dāng)停止灌溉按鍵按下后，電磁閥關(guān)閉，結(jié)束灌溉，如果沒有按下停止灌溉鍵，灌溉進(jìn)行預(yù)先設(shè)定的2小時后，自動停止灌溉。在遠(yuǎn)程控制模式下，當(dāng)系統(tǒng)接收到 “灌溉開始”的短消息后，開始灌溉，同時發(fā)送應(yīng)答短消息“灌溉進(jìn)行中…”，當(dāng)系統(tǒng)接收到 “灌溉停止”的短消息后，停止灌溉，同時發(fā)送應(yīng)答短消息“灌溉已停止”，如果系統(tǒng)沒有收到停止灌溉的短消息，灌溉2小時后，系統(tǒng)自動停止，同時發(fā)送短消息“灌溉預(yù)先設(shè)定的2小時，自動結(jié)束灌溉”。
權(quán)利要求
1.遠(yuǎn)程控制家用微型自動滴灌系統(tǒng)，其特征在于，由控制模塊、電磁閥、滴灌水管三個部分構(gòu)成，電磁閥一端通過水管與自來水或儲水箱連接，另一端與滴灌水管連接，控制模塊由電源模塊、單片機(jī)模塊、按鍵輸入模塊、短消息接收模塊、電磁閥驅(qū)動模塊、狀態(tài)顯示模塊構(gòu)成，控制模塊與電磁閥連接。
全文摘要
遠(yuǎn)程控制家用微型自動滴灌系統(tǒng)，由控制模塊、電磁閥、滴灌水管三個部分構(gòu)成，電磁閥一端通過水管與自來水或儲水箱連接，另一端與滴灌水管連接，控制模塊由電源模塊、單片機(jī)模塊、按鍵輸入模塊、短消息接收模塊、電磁閥驅(qū)動模塊、狀態(tài)顯示模塊構(gòu)成，控制模塊與電磁閥連接。本系統(tǒng)實現(xiàn)了對城市家養(yǎng)植物灌溉的自動化和解決較長時間無人條件下的植物灌溉問題，保證植物正常生長，操作方便，成本低。
文檔編號A01G25/16GK102388787SQ201110263250
公開日2012年3月28日 申請日期2011年9月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月7日
發(fā)明者吳永烽, 李光林, 李曉東 申請人:西南大學(xué)