专利名称：设施农业传感器网络滴灌设施反馈控制接口的利记博彩app
技术领域：
本实用新型涉及一种基于设施农业传感器网络的滴灌设施反馈控制接口，包括一个STC单片机和一个AD421电流变送器。尤其适用于对电磁阀的调节控制。
背景技术：
目前在设施农业中大多数通过传感网络采集信息，PC端处理后作出反馈，然后手动调节滴灌设备等装置，这种手动控制方式不能满足要求农业生产自动化的需求。且手动控制方式，难以较好把握水流量的大小。鉴于此，设施农业自动控制技术应运而生，可以实现农业生产的自动化，此技术在国外已较为成熟，正向高度自动化、智能化方向发展，应用于农作物的施肥、灌溉。国内与国外差距较大，农业生产自动化程度低，技术匮乏。AD421是一款完整的环路供电型4mA 20mA数电转换器，广泛应用于工业控制领 域。高精度，低成本，采用紧凑型16引脚封装。AD421可结合标准HART FSK协议通信电路使用，额定性能不受影响。其高速串行接口能够以IOMbps速率工作，并允许通过一个标准三线是串行接口与常用的微处理器和微控制器简单相连。
实用新型内容本实用新型的目的是实现对滴灌设施控制的自动化。为了实现上述目的，本实用新型提出一种基于设施农业传感器网络的滴灌设施反馈控制接口一 一种可以将数字信号转化为模拟信号的滴灌设施反馈控制接口。通过RS232串口给STC51单片机发送命令--数字信号，本接口将这些数字信号转化为模拟信号，继而传送给电磁阀，从而实现对滴灌设施控制的自动化。本实用新型为实现上述目的，所采取的技术方案是一种滴灌设施反馈控制接口，由单片机(1)、AD421电流变送器(2)、RS232串口(3)、外围晶振(4)、MAX232 (5)、光电隔离器(6)和电磁阀(7)组成。RS232串口(3)、外围晶振(4)、MAX232 (5)与单片机(I)相连，电流变送器⑵通过串口用光电隔离器(6)与单片机(I)相连，电磁阀(7)通过串口与电流变送器(2)相连。首先，由上位机通过串口向单片机输入一路代表继电器开关或数字电位器电流大小的数据。单片机通过三线串行接口直接写数据到AD421电流变送器中。由硬件自动完成4-20mA电流的模拟信号的输出，将模拟信号输送给电磁阀,对电磁阀开关大小进行定位。数据越大，模拟信号越大，电磁阀门开关越大，水流量也就越大。这样就可以实现对滴灌设备水流量大小的自动化控制。本实用新型的有益效果是，可以将串口传输的代表水流量大小的数据，转化为控制电磁阀开关大小的模拟信号，从而可以快速有效的控制水流量的大小，实现滴灌设备的自动化控制，且结构简单，抗干扰能力强。且AD421 4 20mA电流输出DAC具有精度高，功耗低，外围元件少，与MCU接口简单等优点。可采用回路供电方式，并可为外围电路提供工作电源和参考电源，与低功耗的MCU一起构成二线制4 20mA变送器，是比较理想的智能型电流变送器件。
本实用新型的具体结构由以下的实施例及其附图给出。图I是AD421与单片机采用三线串行接口的电路图。图2是AD421与微控制器的三线串行接口的波形图。图3是AD421与微控制器的三线串行接口的时序图。
具体实施方式
下面结合图I详细说明依据本实用新型提出的具体装置的细节及工作情况。硬件AD421与单片机连接采用三线串行接口，如图I所示，在COMP与DRIVE之间接一电容、DRIVE与COM引脚之间接一电阻和电容组成的外部缓冲电路，以稳定内部调整器工作放大器和外部晶体管构成的反馈回路。调整电压输出Vcc为+3V。由外界调整管2SK30A提供的电流较小，所以使用了 NPN型三极管直接从供电回路获得4 20mA电流。为满足信号传输过程中对噪声、安全性和距离等方面的要求，DATA、CLOCK和LATCH通过光电隔离器与MCU的串行口连接。 软件在实现4 20mA电流输出的AD421的程序设计时，通过单片机的Pl. O 口、Pl. I 口和Pl. 2 口直接写数据到LATCH、CLOCK和DATA端，在CLOCK信号的上升沿，数据按由高位到低位的顺序，被装载到AD421内部的输入移位寄存器，在LATCH信号的上升沿，输入移位寄存器的数据传送到DAC锁存端。由硬件自动完成4 20mA电流的输出。串行接口的时序图如图2所示。代码如下
权利要求1.一种滴灌设施反馈控制接口，由单片机(I)、AD421电流变送器(2)、RS232串口(3)、外围晶振(4)、MAX232(5)、光电隔离器(6)和电磁阀(7)组成，其特征是，RS232串口(3)、外围晶振(4)、MAX232 (5)与单片机⑴相连，电流变送器(2)通过串口用光电隔离器(6)与单片机⑴相连，电磁阀(7)通过串口与电流变送器(2)相连。
2.根据权利要求I所属的滴灌设施反馈控制接口，其特征是，RS232串口(3)、外围晶振(4)、MAX232 (5)与单片机(I)相连接，上位机通过RS232串口(3)将数字信号传送至单片机。
3.根据权利要求I所属的滴灌设施反馈控制接口，其特征是，AD421电流变送器(2)与单片机⑴连接采用三线串行接口，在COMP与DRIVE之间接一电容、DRIVE与COM引脚之间接一电阻和电容组成的外部缓冲电路，调整电压输出Vcc为+3V ;使用了 NPN型三极管直接从供电回路获得4 20mA电流DATA、CL0CK和LATCH通过光电隔离器(6)与单片机(I)的串行口连接。
4.根据权利要求I所属的滴灌设施反馈控制接口，其特征是，电流变送器(2)与电磁阀(7)相连，电流变送器将接收到的数字信号转化为模拟信号，并将模拟信号传送至电磁阀。
专利摘要一种滴灌设施反馈控制接口，由单片机(1)、AD421电流变送器(2)、RS232串口(3)、外围晶振(4)、MAX232(5)、光电隔离器(6)和电磁阀(7)组成。RS232串口(3)、外围晶振(4)、MAX232(5)与单片机(1)相连。电流变送器(2)通过串口用光电隔离器(6)与单片机(1)相连。电磁阀(7)通过串口与电流变送器(2)相连。
文档编号G05B19/418GK202677142SQ20112035725
公开日2013年1月16日 申请日期2011年9月14日 优先权日2011年9月14日
发明者杨余旺, 曹宏鑫, 葛道阔, 陈超, 刘岩, 赵炜, 储波, 田磊 申请人:南京理工大学, 江苏省农业科学院