;其中电磁阀接口通过主控芯 片的GPIO引脚与一路OTVC-24DVC高电平触发继电器模块相连接,来实现电磁阀的接通和断 开。
[0014]所述的通信单元包括无线传输模块和GPRS模块。其中,无线传输模块采用433MHz 短距离无线通讯芯片,实现该控制器主机与下位机传感器之间的数据传输工作。其中GPRS 模块,采用SIM900A芯片,采用工业标准接口,工作频率为GSM/GPRS 850/900/1800/ 1900MHz,可以低功耗实现语音、SMS、数据和传真信息的传输。
[0015] 所述的电源管理单元包括符合国际标准的220VAC-12VDC电源适配器给控制器主 机供电,控制器内部由XL4005和ASM1117直流降压芯片构成,将12V输入电压转换成5V和 3.3V为不同用电设备提供稳定的直流电压。
[0016] 本发明中采用PG7-M12尼龙塑料电缆防水固定头固定传感器线缆和电源线缆。其 具有夹紧电缆范围大,带自锁功能,抗拉力特强等特点,可防水、防尘、耐酸碱、油脂及一般 溶剂。工作温度为静态-40至100°C,瞬时耐热至120°C,动态-20至60°C,瞬间耐热至100°C。
[0017] 本发明进一步公开了基于植物全生育期的智能灌溉控制器的使用方法,其特征在 于按如下的步骤进行: (1) 将智能灌溉控制器通过悬挂安装孔,安放于日光温室耳房墙壁上,将棚内的电磁阀 和流量计引线通过线路保护管引入安装于耳房内,分别引入控制器的流量传感器引线孔和 电磁阀引线孔内与智能灌溉控制器主机电路板相连接,市电线路通过电源固定孔引入并连 接至主机电路板; (2) 安装完毕,启动控制器,选择灌溉方式和要灌溉的植物品种; (3) 初次起动设备需要进行用户身份验证,然后进入修改参数界面通过触摸屏输入已 选植物在整个生育期内的所有的灌溉处方参数,之后再次启动设备系统会自动调用对应处 方参数,无需重复输入; (4) 点击屏幕上的"启动灌溉"按钮,系统自动进入准备灌溉状态,系统在每次打开电磁 阀后定时更新当前总灌溉水量,直到达到应灌水量值关闭电磁阀,并更新已灌水量、已灌溉 次数等参数,系统将在每天〇时判断是否需要更新植物生育期,并调用该生育期内的相关灌 溉处方参数,最终完成选定品种在整个生育期内的灌溉任务; (5) 管理员可以根据需要暂停灌溉,进行临时补灌,以选择采用按水量或按时间方式进 行补灌; (6) 管理员可以查询已选植物在整个生育期内的完整灌溉记录; (7) 管理员可以通过设施农业物联网监控系统查询当前温室内环境信息,以对种植作 业进行辅助管理。
[0018] 本发明更进一步公开了基于植物全生育期智能灌溉控制器的使用方法在提高灌 溉节水方面的应用。实验结果显示:采用本发明的灌溉方法后总灌水量比传统的灌溉方式 节省了 15%以上,提高了灌溉精度,降低了人工成本。
[0019] 本发明公开的基于植物全生育期的智能灌溉控制器与现有技术相比所具有的积 极效果在于: (1)本发明设计了连接流量传感器和电磁阀的接口,以供控制器实时采集当前灌溉流 量,保证精确的控制电磁阀开启或关闭,达到精量灌溉的目的;同时,控制器接口具有扩展 功能,可根据实际需要连接其他电磁阀实现温室内灌溉的多路控制。
[0020] (2)本发明将不同品种植物的全生育期灌溉处方参数保存在非易失存储器内,可 以根据种植的具体情况灵活调用预设参数,实现植物在整个生育期内的自动化灌溉,同时 其作为设施农业物联网中间件设备,位于物联网底层设备感知层和上层应用层中间,是设 施农业物联网的核心。除下达灌溉控制决策外,还兼具数据采集、提取及有效验证,以及预 处理数据,统一协议,发送、传输数据等工作。
[0021] (3)该设计整个设备具有体积小,重量轻,操作简单,节省人工,安装简便,控制精 确等特点。
[0022] (4)本发明由于选用了功能、价格比较高的芯片,还具备价格低廉的优点。
【附图说明】
[0023] 图1是基于植物全生育期的智能灌溉控制器主机的外层门结构示意图; 图2是基于植物全生育期的智能灌溉控制器主机的壳体结构示意图; 图3是基于植物全生育期的智能灌溉控制器主机的内层门结构示意图; 图4是基于植物全生育期的智能灌溉控制器主机的壳体右视图; 图5是基于植物全生育期的智能灌溉控制器主机的壳体左视图; 图6是基于植物全生育期的智能灌溉控制器系统组成结构示意图; 图7为基于植物全生育期的智能灌溉控制器结构示意图; 其中: 1:外层门 2:有机玻璃窗 3:外层门手柄锁 4:密封胶圈 5:高强度铰链 6:壳体 7:安装底板 8:电路板固定孔 9:悬挂安装孔 10:电源线固定孔 11:流量传感器引线孔 12:电磁阀引线孔 13:天线引线孔 14:内层门 15:内层门手柄锁 16:触摸屏安装孔 17:触摸屏嵌入窗 18:合页 19:百叶窗式散热孔 20: ARM数据处理核心单元 21:通信单元 22:电源管理单元 23:灌溉管理单元 24:灌溉控制单元。
[0024]
【具体实施方式】
[0025] 下面结合附图,通过具体的实施方案叙述本发明。除非特别说明,本发明中所用的 技术手段均为本领域技术人员所公知的方法。另外,实施方案应理解为说明性的,而非限制 本发明的范围,本发明的实质和范围仅由权利要求书所限定。对于本领域技术人员而言,在 不背离本发明实质和范围的前提下,对这些实施方案中的物料成分和用量进行的各种改变 或改动也属于本发明的保护范围。
[0026] 实施例1 参考图1-图6,基于植物全生育期的智能灌溉控制器,它包括:智能灌溉控制器主机和 智能灌溉控制器外壳; 所述的智能灌溉控制器主机包括:ARM数据处理核心单元20、通信单元21、电源管理单 元22、灌溉管理单元23以及灌溉控制单元24。其工作时,通过向触摸屏系统输入与植物全生 育期灌溉相关的处方参数,如各个生育期的起始时间和截止时间、不同阶段所对应的灌溉 量、灌溉次数、间隔时间等,之后启动自动灌溉流程,系统能够自动判断作物所处生育周期, 跟据流量传感器传回的实时数据,并按照设定参数控制电磁阀的启停完成灌溉。同时系统 也可以采用临时补灌方案,随时增加灌水量;同时,系统还可以通过短距离无线模块接收下 位机传感器传回的环境参数数据,如空气温湿度、土壤温湿度、光照等,也能够为植物全生 育期的灌溉提供有力的参考依据;同时,系统通过打包环境数据后通过GPRS模块上传至设 施农业物联网监控系统中。电源管理单元主要为系统提供合适的电压输出,保证整个设备 的正常运行。
[0027] 所述的智能灌溉控制器主机外壳包括:壳体6、外层门1,有机玻璃窗2、外层门手柄 锁3、百叶窗散热孔19、高强度铰链5、悬挂安装孔9、内层门14、内层门手柄锁15、触摸屏安装 孔16、合页18和触摸屏安装窗17;壳体6通过高强度铰链5与外层门1连接,与传统焊接铰链 相比更加美观、强度更高、不会脱焊、断裂;壳体6通过合页18与内层门14连接;壳体6两侧分 别有一排百叶窗散热孔19,具有散热和防水功能;壳体6底面连接安装底板7,用于固定安装 智能灌溉控制器主电路板;壳体6上方设置有天线安装孔13、下部设有电源线固定孔10、流 量传感器引线孔11、电磁阀接线孔12。所述的外层门1上设有有机玻璃窗2,通过密封胶圈4 连接,还设有外层门手柄锁3。所述的内层门14上设有触摸屏安装窗17和触摸屏固定孔16, 还设有内层门手柄锁15。