境溫度、土壤的濕度、作物的光照度信息和存儲器中的該作物灌溉的專家經(jīng)驗動態(tài)地調(diào)整電磁閥的大小實現(xiàn)對作物的灌溉量和灌溉時間的精確控制，基于工業(yè)Ethercat以太網(wǎng)的實時性，MSP430單片機可以將傳感器采集的土壤的環(huán)境參數(shù)信息傳輸?shù)竭h程的研華工控機，供操作人員及時掌握最新的作物灌溉的實時信息并及時做出決策。該機井灌溉控制器通過工業(yè)Ethercat以太網(wǎng)接入互聯(lián)網(wǎng)，通過聯(lián)網(wǎng)的手機App可以實現(xiàn)對機井灌溉控制器的控制。當機井灌溉控制器需要實現(xiàn)不同的工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議時，可以通過網(wǎng)絡(luò)升級FPGA的以太網(wǎng)實現(xiàn)程序，增強了設(shè)備的可擴展性和可維護性。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型所述的一種智能化的機井灌溉控制器通過采用工業(yè)Ethercat以太網(wǎng)協(xié)議和FPGA技術(shù)，提高了數(shù)據(jù)采集與傳輸?shù)膶崟r性、同步性，實現(xiàn)了控制器控制算法和傳感器校正參數(shù)的動態(tài)網(wǎng)絡(luò)調(diào)整，增強了設(shè)備的環(huán)境可適應(yīng)性和可擴展性，降低了設(shè)備的維護成本。
[0017]實施例2
[0018]一種智能化的機井灌溉控制器如圖2，所述控制系統(tǒng)包括MSP430單片機(I)、存儲器K9F1G08U0M (2)、傳感器單元3由溫度傳感器PT100 (301)、土壤濕度傳感器FDR-100W(302)、NHZDlO光照度傳感器(303)組成、多路開關(guān)74LS152 (4)、蓄電池(5)、Ethercat協(xié)議數(shù)據(jù)鏈路層芯片ETllOO (6)、Ethercat協(xié)議物理層PHY芯片DM9161 (7)、隔離變壓器(8)、RJ45 (9)、電磁閥(10)、防雷裝置模塊(11)、研華工控機(12)。所述傳感器單元中的溫度傳感器PT100、土壤濕度傳感器FDR-100W、NHZDlO光照度傳感器采集所灌溉作物的環(huán)境溫度、土壤的濕度、作物的光照度信息，然后通過多路開關(guān)74LS152輸入給MSP430單片機；所述MSP430單片機通過用戶設(shè)定的灌溉土地類型加載存儲器中對應(yīng)的控制算法；所述蓄電池為MSP430單片機、Ethercat協(xié)議數(shù)據(jù)鏈路層芯片ETl 100、Ethercat協(xié)議物理層PHY芯片DM9161和傳感器等提供電源；所述MSP430單片機通過Ethercat協(xié)議數(shù)據(jù)鏈路層芯片ET1100,Ethercat協(xié)議物理層PHY芯片DM9161、隔離變壓器和RJ45與遠程的研華工控機進行網(wǎng)絡(luò)通信，并實現(xiàn)工業(yè)以太網(wǎng)Ethercat協(xié)議；所述MSP430單片機通過控制電磁閥實現(xiàn)對土壤灌溉量、灌溉時間的控制；所述防雷裝置模塊保護MSP430單片機、Ethercat協(xié)議數(shù)據(jù)鏈路層芯片ET1100、Ethercat協(xié)議物理層PHY芯片DM9161在雷雨天氣不被破壞。所述，研華工控機通過工業(yè)Ethercat以太網(wǎng)協(xié)議動態(tài)調(diào)整MSP430單片機中的控制算法。
[0019]工作原理:操作人員根據(jù)土壤中種植的作物類型并通過工業(yè)Ethercat以太網(wǎng)將MSP430單片機對應(yīng)的控制算法、傳感器的校準表格和該作物灌溉的專家經(jīng)驗下載到存儲器K9F1G08U0M中，然后MSP430單片機上電啟動加載對應(yīng)的控制算法，MSP430單片機根據(jù)溫度傳感器PT100、土壤濕度傳感器FDR-100W、NHZD10光照度傳感器采集的環(huán)境溫度、土壤的濕度、作物的光照度信息和存儲器中的該作物灌溉的專家經(jīng)驗動態(tài)地調(diào)整電磁閥的大小實現(xiàn)對作物的灌溉量和灌溉時間的精確控制，基于工業(yè)Ethercat以太網(wǎng)協(xié)議的實時性，MSP430單片機可以將傳感器采集的土壤的環(huán)境參數(shù)信息傳輸?shù)竭h程的研華工控機，供操作人員及時掌握最新的作物灌溉的實時信息并及時做出決策。該機井灌溉控制器通過工業(yè)Ethercat以太網(wǎng)接入互聯(lián)網(wǎng)，通過聯(lián)網(wǎng)的手機App可以實現(xiàn)對機井灌溉控制器的控制。
[0020]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型所述的一種智能化的機井灌溉控制器通過采用工業(yè)Ethercat以太網(wǎng)協(xié)議，提高了數(shù)據(jù)采集與傳輸?shù)膶崟r性、同步性，實現(xiàn)了控制器控制算法和傳感器校正參數(shù)的動態(tài)網(wǎng)絡(luò)調(diào)整，增強了設(shè)備的環(huán)境可適應(yīng)性和可擴展性，降低了設(shè)備的維護成本。
【主權(quán)項】
1.一種智能化的機井灌溉控制器，包括控制器(I)、存儲器(2)、傳感器單元(3)設(shè)有溫度傳感器(301)、土壤濕度傳感器(302)、光敏傳感器(303)、多路開關(guān)(4)、蓄電池(5)、以太網(wǎng)PHY芯片(6)、隔離變壓器(7)、RJ45 (8)、電磁閥(9)、防雷裝置模塊(10)、遠程網(wǎng)絡(luò)控制單元(11)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能化的機井灌溉控制器，其特征在于，所述控制器連接存儲器，該存儲器存儲不同的控制算法和傳感器的校準數(shù)據(jù)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能化的機井灌溉控制器，其特征在于，所述傳感器單元包括溫度傳感器、土壤濕度傳感器和光敏傳感器。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能化的機井灌溉控制器，其特征在于，所述控制器與以太網(wǎng)PHY芯片、隔離變壓器和RJ45連接，實現(xiàn)與遠程網(wǎng)絡(luò)控制單元的工業(yè)以太網(wǎng)通信。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能化的機井灌溉控制器，其特征在于，所述控制器通過電磁閥控制土壤灌溉量、灌溉時間。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能化的機井灌溉控制器，其特征在于，所述控制器通過工業(yè)以太網(wǎng)接口與遠程網(wǎng)絡(luò)控制單元通信，遠程網(wǎng)絡(luò)控制單元根據(jù)種植農(nóng)作物的類型對控制器的控制算法進行在線修改并接收控制器反饋的灌溉過程中的狀態(tài)信息。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能化的機井灌溉控制器，其特征在于，所述控制器還連接有蓄電池和防雷裝置模塊。
【專利摘要】本實用新型涉及一種智能化的機井灌溉控制器。所述機井灌溉控制器包括控制器、存儲器、傳感器單元（由溫度傳感器、土壤濕度傳感器、光敏傳感器組成）、多路開關(guān)、蓄電池、以太網(wǎng)PHY芯片、隔離變壓器、RJ45、電磁閥、防雷裝置模塊和遠程網(wǎng)絡(luò)控制單元。所述傳感器單元中的溫度傳感器、土壤濕度傳感器、光敏傳感器通過多路開關(guān)與控制器連接；所述控制器通過加載存儲器中的程序?qū)崿F(xiàn)控制器中的算法；所述蓄電池為控制器提供電源；所述控制器通過以太網(wǎng)PHY芯片、隔離變壓器和RJ45實現(xiàn)工業(yè)以太網(wǎng)通信；所述控制器通過控制電磁閥實現(xiàn)對土壤灌溉量、灌溉時間的控制；所述防雷裝置模塊保護控制器在雷雨天氣不被破壞。所述遠程網(wǎng)絡(luò)控制單元通過以太網(wǎng)接口實現(xiàn)對控制器的控制算法的在線修改并接收控制器反饋的灌溉過程中的狀態(tài)信息。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型所述的一種智能化的機井灌溉控制器通過采用工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議，提高了數(shù)據(jù)采集與傳輸?shù)膶崟r性、同步性，實現(xiàn)了控制器控制算法和傳感器校正參數(shù)的動態(tài)網(wǎng)絡(luò)調(diào)整，增強了設(shè)備的環(huán)境可適應(yīng)性，降低了設(shè)備的維護成本。
【IPC分類】A01G25/16
【公開號】CN204907412
【申請?zhí)枴緾N201520686449
【發(fā)明人】沈湘蓀
【申請人】中興長天信息技術(shù)(北京)有限公司
【公開日】2015年12月30日
【申請日】2015年9月8日