專利名稱：一種低能耗的多站節(jié)水灌溉控制電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種低能耗的多站節(jié)水灌溉控制電路技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型涉及控制電路技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種低能耗的多站節(jié)水灌溉控制電路。
背景技術(shù)：
[0002]我國水資源嚴(yán)重缺乏，人均水資源占有量只有2200立方米，僅為世界平均水平的四分之一。受季風(fēng)氣候和地形條件影響，水資源時(shí)空分布極不均衡，南方水多耕地少，北方水少耕地多，干旱缺水已成為我國北方地區(qū)的主要問題。另外，我國農(nóng)業(yè)是用水大戶，其用水量約占全國用水總量的70%，在西北地區(qū)則占到90%。所以，為實(shí)現(xiàn)水資源的可持續(xù)利用，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會的可持續(xù)發(fā)展，大力發(fā)展節(jié)水灌溉是一種必然選擇。[0003]目前市售的固定式噴灌系統(tǒng)中灌溉控制器的功耗都比較大，沒有用到實(shí)現(xiàn)各個(gè)模塊部分的硬件電路設(shè)計(jì)的核心芯片。實(shí)用新型內(nèi)容[0004]針對現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本實(shí)用新型提供了一種低能耗的多站節(jié)水灌溉控制電路。[0005]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是[0006]一種低能耗的多站節(jié)水灌溉控制電路，其特征在于包括主控制器以及分別與主控制器電連接的電源電路、電壓檢測電路、按鍵電路、LCD液晶顯示電路、控制電磁閥輸出電路以及雨量檢測電路。[0007]其中，所述主控制器為MSP430F4152。本系統(tǒng)選擇MSP430F4152作為主控制器， P6. I P6. 5則作為按鍵的掃描接口，P7. 5為控制器的低電壓檢測口，P7. 4為控制器的雨量傳感器掃描接口，由于該芯片MSP430F4152具有液晶驅(qū)動(dòng)能力，可將IXD液晶顯示電路的公共端與主控制器的公共端(C0M0-C0M3)、IXD液晶顯示電路的各驅(qū)動(dòng)段(S0-S15)與主控制器連接對應(yīng)就即可。[0008]優(yōu)選地，所述電源電路采用穩(wěn)壓芯片HT7530供電。該部分采用了穩(wěn)壓芯片HT7530 作為對主控制器、IXD液晶顯示電路等電路供電，HT7530芯片是一種集成穩(wěn)壓器電路，外接 9V干電池，輸出3V電壓。[0009]優(yōu)選地，所述電壓檢測電路采用芯片HT7050，當(dāng)檢測到供電電壓大于等于5V時(shí)， 芯片HT7050的第一腳輸出高電平；當(dāng)檢測到供電電壓小于5V時(shí)，芯片HT7050的第一腳輸出低電平。該電壓檢測電路主要是采用芯片HT7050，當(dāng)檢測到干電池的供給電壓大于等于 5V時(shí)，芯片的第一腳輸出高電平，反之當(dāng)前低于5V時(shí)，輸出低電平，這樣可以提醒用戶及時(shí)更換電池，以免電壓過低無法驅(qū)動(dòng)直流電磁閥。[0010]優(yōu)選地，所述按鍵電路包括程序切換鍵、選擇鍵、模式鍵、加鍵和減鍵，系統(tǒng)中按鍵的功能主要用于用戶輸入和修改設(shè)定的參數(shù)值。[0011]優(yōu)選地，所述LCD液晶顯示電路采用段式液晶屏。為了降低功耗，液晶屏采用的段式液晶屏。MSP430的液晶顯示有靜態(tài)、2MUX、3MUX、4MUX四種顯示模式，而最常用的是CN 202799825 U書明說2/3頁4MUX模式，即有四個(gè)公共端(相當(dāng)于數(shù)碼管掃描顯示的位選端)，若干個(gè)驅(qū)動(dòng)端的模式。這種模式的最大優(yōu)點(diǎn)就是能使用最少的引腳提供最多的液晶顯示段。在MSP430系列能驅(qū)動(dòng)液晶顯示的單片機(jī)中，專門開辟了一片存儲空間(LCDMEM1 LCDMEM20)存放要顯示的信息， 被稱為液晶顯示緩存，簡稱液晶顯存。[0012]優(yōu)選地，所述控制電磁閥輸出電路采用H橋驅(qū)動(dòng)電路。由于電磁閥是自保持式，脈沖電壓是5-9VDC，脈沖寬度是20-100MS，電路采用H橋驅(qū)動(dòng)電路。由于H橋驅(qū)動(dòng)電路是完全對稱的，故在電路上將其分解了。電磁閥在開啟或關(guān)閉的時(shí)候需要電流，保持期間不需要電流，大大減低功耗，更加節(jié)能。[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是[0014]本實(shí)用新型低能耗的多站節(jié)水灌溉控制電路有多個(gè)電路與主控制器電連接，可以實(shí)現(xiàn)任意調(diào)節(jié)時(shí)間、多種自動(dòng)循環(huán)灌溉方式，如按季節(jié)、星期、奇數(shù)日、偶數(shù)日、間隔天數(shù)等循環(huán)方式，控制多個(gè)電磁閥，同時(shí)可檢測雨量情況，實(shí)現(xiàn)下雨期間自動(dòng)停止灌溉功能以及低電壓檢測功能。
圖1為本實(shí)用新型低能耗的多站節(jié)水灌溉控制電路示意圖；圖2為電壓檢測電路示意圖；圖3為按鍵電路示意圖；圖4為LCD液晶顯不電路不意圖；圖5為控制電磁閥輸出電路示意圖；圖6為雨量檢測電路示意圖；圖7為主程序流程圖；圖8為按鍵掃描流程圖；圖9為旋鈕掃描流程圖具體實(shí)施方式
[0024]下面結(jié)合具體事實(shí)方式對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明。[0025]如圖I至圖9所示為本實(shí)用新型低能耗的多站節(jié)水灌溉控制電路的實(shí)施例，包括主控制器以及分別與主控制器電連接的電源電路、電壓檢測電路、按鍵電路、LCD液晶顯示電路、控制電磁閥輸出電路以及雨量檢測電路。[0026]其中，主控制器為MSP430F4152。本系統(tǒng)選擇MSP430F4152作為主控制器，P6. I P6. 5則作為按鍵的掃描接口，P7. 5為控制器的低電壓檢測口，P7. 4為控制器的雨量傳感器掃描接口，由于該芯片MSP430F4152具有液晶驅(qū)動(dòng)能力，可將IXD液晶顯示電路的公共端與主控制器的公共端(C0M0-C0M3)、IXD液晶顯示電路的各驅(qū)動(dòng)段(S0-S15)與主控制器連接對應(yīng)就即可。[0027]電源電路采用穩(wěn)壓芯片HT7530供電。該部分采用了穩(wěn)壓芯片HT7530作為對主控制器、IXD液晶顯示電路等電路供電，HT7530芯片是一種集成穩(wěn)壓器電路，外接9V干電池， 輸出3V電壓。[0028]電壓檢測電路采用芯片HT7050，當(dāng)檢測到供電電壓大于等于5V時(shí)，芯片HT7050的4第一腳輸出高電平；當(dāng)檢測到供電電壓小于5V時(shí),芯片HT7050的第一腳輸出低電平。該電壓檢測電路主要是采用芯片HT7050，當(dāng)檢測到干電池的供給電壓大于等于5V時(shí)，芯片的第一腳輸出高電平，反之當(dāng)前低于5V時(shí)，輸出低電平，這樣可以提醒用戶及時(shí)更換電池，以免電壓過低無法驅(qū)動(dòng)直流電磁閥。[0029]按鍵電路包括五個(gè)按鍵設(shè)計(jì)，分別是程序切換鍵“PROG ABC”、選擇鍵“NEXT”、模式鍵“MODE”、加鍵“+ /0N”和減鍵“-/0FF”，系統(tǒng)中按鍵的功能主要用于用戶輸入和修改設(shè)定的參數(shù)值。[0030]LCD液晶顯示電路采用段式液晶屏。為了降低功耗，液晶屏采用的段式液晶屏。 MSP430的液晶顯示有靜態(tài)、2MUX、3MUX、4MUX四種顯示模式，而最常用的是4MUX模式，即有四個(gè)公共端(相當(dāng)于數(shù)碼管掃描顯示的位選端)，若干個(gè)驅(qū)動(dòng)端的模式。這種模式的最大優(yōu)點(diǎn)就是能使用最少的引腳提供最多的液晶顯示段。在MSP430系列能驅(qū)動(dòng)液晶顯示的單片機(jī)中，專門開辟了一片存儲空間(LCDMEM1 LCDMEM20)存放要顯示的信息，被稱為液晶顯示緩存，簡稱液晶顯存。[0031]控制電磁閥輸出電路采用H橋驅(qū)動(dòng)電路。由于電磁閥是自保持式，脈沖電壓是 5-9VDC，脈沖寬度是20-100MS，電路采用H橋驅(qū)動(dòng)電路。由于H橋驅(qū)動(dòng)電路是完全對稱的， 故在電路上將其分解了。如圖5所示，圖中Jl和J4是電磁閥接口，CTR是直流電源的接口， Ctrl_C0M和Ctrl_PUMP是單片機(jī)的IO 口，當(dāng)Ctrl_C0M輸出口為低電平、Ctrl_PUMP輸出口為高電平的時(shí)候，電流經(jīng)過Q2，從Jl流向J4，然后流過Q9到地，此時(shí)直流電磁閥開啟；當(dāng) Ctrl_C0M輸出口為高電平、Ctrl_PUMP輸出口為低電平的時(shí)候，電流經(jīng)過Q11，從J4流向 J1，然后流過Ql到地，此時(shí)直流電磁閥關(guān)閉。開啟或關(guān)閉信號只需要20-100MS即可，然后 Ctrl_C0M和Ctrl_PUMP都保持低電平，這樣電磁閥就保持先前狀態(tài)。電磁閥在開啟或關(guān)閉的時(shí)候需要電流，保持期間不需要電流，大大減低功耗，更加節(jié)能。[0032]由于常用的雨量傳感器在空氣干燥的時(shí)候相當(dāng)于常閉開關(guān)，此時(shí)VCC有電流通過電阻R71，使三極管Q32導(dǎo)通，三極管Q33的基級等效于接地，這樣三極管Q33則截止，此時(shí) RAIN-CHK檢測為高電平。反之，在下雨的時(shí)候，常閉開關(guān)動(dòng)作，兩觸點(diǎn)斷開，此時(shí)VCC電流通過電阻R73，導(dǎo)致三極管Q33導(dǎo)通，這時(shí)RAIN-CHK檢測為低電平。[0033]該低能耗的多站節(jié)水灌溉控制電路有多個(gè)電路與主控制器電連接，可以實(shí)現(xiàn)任意調(diào)節(jié)時(shí)間、多種自動(dòng)循環(huán)灌溉方式，如按季節(jié)、星期、奇數(shù)日、偶數(shù)日、間隔天數(shù)(間隔1-15 天可選)等循環(huán)方式，控制多個(gè)直流電磁閥(DC9V)，同時(shí)可檢測雨量情況，實(shí)現(xiàn)下雨期間自動(dòng)停止灌溉功能以及低電壓檢測功能。
權(quán)利要求1.一種低能耗的多站節(jié)水灌溉控制電路，其特征在于包括主控制器以及分別與主控制器電連接的電源電路、電壓檢測電路、按鍵電路、LCD液晶顯示電路、控制電磁閥輸出電路以及雨量檢測電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的低能耗的多站節(jié)水灌溉控制電路，其特征在于所述主控制器為 MSP430F4152。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的低能耗的多站節(jié)水灌溉控制電路，其特征在于所述電源電路采用穩(wěn)壓芯片HT7530供電。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的低能耗的多站節(jié)水灌溉控制電路，其特征在于所述電壓檢測電路采用芯片HT7050，當(dāng)檢測到供電電壓大于等于5V時(shí)，芯片HT7050的第一腳輸出高電平；當(dāng)檢測到供電電壓小于5V時(shí)，芯片HT7050的第一腳輸出低電平。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的低能耗的多站節(jié)水灌溉控制電路，其特征在于所述按鍵電路包括程序切換鍵、選擇鍵、模式鍵、加鍵和減鍵。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的低能耗的多站節(jié)水灌溉控制電路，其特征在于所述LCD液晶顯示電路采用段式液晶屏。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的低能耗的多站節(jié)水灌溉控制電路，其特征在于所述控制電磁閥輸出電路采用H橋驅(qū)動(dòng)電路。
專利摘要本實(shí)用新型涉及控制電路技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種低能耗的多站節(jié)水灌溉控制電路，包括主控制器以及分別與主控制器電連接的電源電路、電壓檢測電路、按鍵電路、LCD液晶顯示電路、控制電磁閥輸出電路以及雨量檢測電路。該低能耗的多站節(jié)水灌溉控制電路有多個(gè)電路與主控制器電連接，可以實(shí)現(xiàn)任意調(diào)節(jié)時(shí)間、多種自動(dòng)循環(huán)灌溉方式，如按季節(jié)、星期、奇數(shù)日、偶數(shù)日、間隔天數(shù)等循環(huán)方式，控制多個(gè)電磁閥，同時(shí)可檢測雨量情況，實(shí)現(xiàn)下雨期間自動(dòng)停止灌溉功能以及低電壓檢測功能。
文檔編號A01G25/16GK202799825SQ201220415049
公開日2013年3月20日 申請日期2012年8月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月21日
發(fā)明者趙波, 劉捷 申請人:聯(lián)塑科技發(fā)展(武漢)有限公司