一種新型智能控制裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及供水技術(shù)的領(lǐng)域，尤其是一種新型智能控制裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的植物澆灌由工人憑經(jīng)驗觀察進行，這種方法對工人的經(jīng)驗要求非常高，一些珍貴苗木對環(huán)境的溫濕度十分敏感，錯誤的判斷將不利于植物的生長，甚至?xí)χ参锏呐囵B(yǎng)造成重大損傷。此外，通過人工來控制溫濕度，不能確保及時有效的控制溫濕度，還會造成大量的水資源浪費。
[0003]隨著經(jīng)濟社會的不斷發(fā)展，各個城市紛紛綠化市容，改善生態(tài)、生活環(huán)境，苗木花卉呈熱銷之勢，人們對一種能夠?qū)崿F(xiàn)智能化灌溉的控制裝置需求日益明顯。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實用新型要解決的技術(shù)問題是：為了克服上述中存在的問題，提供一種新型智能控制裝置，其設(shè)計結(jié)構(gòu)合理、響應(yīng)速度快、運行成本低，且實現(xiàn)了無線控制的功能。
[0005]本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種新型智能控制裝置，包括上位機、手機客戶端、智能節(jié)水灌溉裝置主機、智能節(jié)水灌溉裝置分機和無線傳感器節(jié)點模塊以及無線控制外設(shè)裝置，上位機和手機客戶端分別通過有線網(wǎng)絡(luò)和無線網(wǎng)絡(luò)與智能節(jié)水灌溉裝置主機相連接，智能節(jié)水灌溉裝置主機與智能節(jié)水灌溉裝置分機相連接，智能節(jié)水灌溉裝置分機通過無線網(wǎng)絡(luò)信號分別與無線傳感器節(jié)點模塊和無線控制外設(shè)裝置相連接。
[0006]所述的智能節(jié)水灌溉裝置主機包括第一短距離無線射頻模塊、GSM通信模塊、微型紅外雨量傳感模塊、第一掉電存儲模塊和第一中央處理單元，第一中央處理單元分別與第一短距離無線射頻模塊、GSM通信模塊、微型紅外雨量傳感模塊以及第一掉電存儲模塊相連接，第一短距離無線射頻模塊主要實現(xiàn)智能節(jié)水灌溉裝置主機和各個智能節(jié)水灌溉裝置分機交換數(shù)據(jù)，使主機能收集他們的數(shù)據(jù)并控制他們的運行狀態(tài)，主要電路包括了兩個:一是基本發(fā)射接收電路，二是無線發(fā)射功率放大電路;GSM通信模塊主要用于上位機離開互聯(lián)網(wǎng)時，還能使智能節(jié)水灌溉裝置主機與管理員手機的數(shù)據(jù)交換，管理員可以通過發(fā)送相應(yīng)的指令獲取每個分機所管理的灌溉環(huán)境信息同時也可以控制分機的各個外設(shè)模塊(電控流量水閥）。主要包括GSM通訊模塊一個電路;微型紅外雨量傳感模塊主要用于環(huán)境氣候的檢測，用與給整個系統(tǒng)提供氣候數(shù)據(jù)，該模塊主要包括:一是傳感器模塊，當(dāng)玻璃面干燥時紅外發(fā)射管發(fā)出的大部分光線會經(jīng)玻璃表面反射進接收管，如果玻璃表面有水滴紅外光通過雨滴表面是會經(jīng)過發(fā)射從而大大降級反射進接收管的光線亮，因此通過接收管收到光線的大小就可以判斷雨量的大小，二是信號調(diào)理電路由于紅外光線存在于各種光線中所以需要調(diào)理，電路將有用的信號篩選出來濾除干擾與噪聲，較好地反映出信號的變化，三是信號放大電路，我們在紅外接收管上接收到的信號是非常小的，小信號不便于處理所以我們在此模塊中加入放大電路，使信號更加準(zhǔn)確，四是AD模塊，將小信號放大后需要將當(dāng)前的電壓值轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號送入單片機處理;第一掉電存儲模塊在系統(tǒng)掉電的時候可以保存控制器掉電前，系統(tǒng)設(shè)置的各個參數(shù)。使控制器在遇到突發(fā)問題時可以保存之前設(shè)置的參數(shù);第一中央處理單元的主控芯片選用ARM構(gòu)架的STM32F103，該芯片抗干擾能力強工作穩(wěn)定可以給，系統(tǒng)提供極強的穩(wěn)定性，同時高達(dá)62Mhz的主頻，可以滿足系統(tǒng)高強度的運算，讓系統(tǒng)反應(yīng)速度更快。
[0007]所述的智能節(jié)水灌溉裝置分機包括與第一短距離無線射頻模塊相無線信號連接的第二短距離無線射頻模塊、內(nèi)置環(huán)境傳感裝置、內(nèi)置電控流量控制器、第二掉電存儲模塊以及第二中央處理單元，第二中央處理單元分別與第二短距離無線射頻模塊、內(nèi)置環(huán)境傳感裝置、內(nèi)置電控流量控制器以及第二掉電存儲模塊相連接，第二短距離無線射頻模塊實現(xiàn)智能節(jié)水灌溉裝置分機與實現(xiàn)智能節(jié)水灌溉裝置主機交換數(shù)據(jù)并且通過無線網(wǎng)絡(luò)連接各類無線傳感器(無線土壤濕度傳感器、無線土壤溫度傳感器等)和無線控制外設(shè)裝置(無線電控流量水閥、無線卷膜器等），使智能節(jié)水灌溉裝置分機實現(xiàn)傳感器或控制對象的靈活連接或轉(zhuǎn)換，主要電路包括了兩個:一是基本發(fā)射接收電路，二是無線發(fā)射功率放大電路；內(nèi)置環(huán)境傳感裝置包括兩個DS18B20溫度傳感器并利用干濕球濕度計的原理利用溫差來計算空氣流動所帶來的水分蒸發(fā)速率，同時模糊計算當(dāng)前環(huán)境濕度。還包括一個數(shù)字溫濕度傳感器DHTll，通過對DHTll的數(shù)據(jù)采集可以得到當(dāng)前環(huán)境濕度的準(zhǔn)確百分比。內(nèi)置土壤濕度傳感器接口，通過有線的連接測量土壤濕度；內(nèi)置電控流量控制器可以便捷連接電控流量水閥，進行水流控制;第二掉電存儲模塊在系統(tǒng)掉電的時候可以保存控制器掉電前系統(tǒng)設(shè)置的各個參數(shù)。使控制器在遇到突發(fā)問題時可以保存之前設(shè)置的參數(shù);第二中央處理單元中的主控芯片選用ARM構(gòu)架的STM32F103，該芯片抗干擾能力強工作穩(wěn)定可以給，系統(tǒng)提供極強的穩(wěn)定性，同時高達(dá)62Mhz的主頻，可以滿足系統(tǒng)高強度的運算。讓系統(tǒng)反應(yīng)速度更快。
[0008]所述的無線傳感器節(jié)點模塊包括太陽能電池板、鋰電池、第三短距離無線射頻模塊以及第三中央處理單元，太陽能電池板與鋰電池電連接，鋰電池為第三中央處理單元提供電源，第三中央處理單元與第三短距離無線射頻模塊相連接，第三短距離無線射頻模塊與第二短距離無線射頻模塊相無線信號連接，太陽能電池板將光能轉(zhuǎn)化成電能為無線傳感器提供電力；鋰電池可以儲存電能來維持無線傳感器的工作。超低功耗單片機使用MSP430超低功耗單片機配合程序達(dá)到低功耗的目的；第三短距離無線射頻模塊主要實現(xiàn)無線傳感器與實現(xiàn)智能節(jié)水灌溉裝置分機機交換數(shù)據(jù)，使智能節(jié)水灌溉裝置分機可以無線收集土壤濕度數(shù)據(jù)，主要電路是基本發(fā)射接收電路，為了降低功耗取消了信號功率放大電路。
[0009]所述的無線傳感器節(jié)點模塊上連接有若干個土壤溫度傳感器和若干個土壤濕度傳感器，土壤溫度傳感器和土壤濕度傳感器分別與第三中央處理單元相連接。
[0010]所述的無線控制外設(shè)裝置包括無線卷膜器和電控流量水閥，無線卷膜器和電控流量水閥通過第二中央處理單元控制。
[0011 ]本實用新型的有益效果是:所述的一種新型智能控制裝置，采用此種控制器，能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程智能控制，響應(yīng)速度快，能夠在使用過程中節(jié)約能耗，避免出現(xiàn)能耗的浪費，使用壽命長，應(yīng)用領(lǐng)域范圍廣，維修成本低，可靠性高;具有較好的先進性與科學(xué)性，將指定環(huán)境里的全部灌溉節(jié)點接入網(wǎng)，實現(xiàn)節(jié)水灌溉裝置智能化管理，并且更加節(jié)能符合國家政策。
【附圖說明】
[0012]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。
[0013]圖I是本實用新型的結(jié)構(gòu)框圖。
[0014]圖2是圖I中智能節(jié)水灌溉裝置主機的結(jié)構(gòu)框圖。
[0015]圖3是圖I中智能節(jié)水灌溉裝置分機的結(jié)構(gòu)框圖。
[0016]圖4是圖I中無線傳感器節(jié)點模塊的結(jié)構(gòu)框圖。
[0017]圖5是圖I中無線控制外設(shè)裝置的結(jié)構(gòu)框圖。
【具體實施方式】
[0018]現(xiàn)在結(jié)合附圖對本實用新型作進一步詳細(xì)的說明。這些附圖均為簡化的示意圖，僅以示意方式說明本實用新型的基本結(jié)構(gòu)，因此其僅顯示與本實用新型有關(guān)的構(gòu)成。
[0019]如圖I所示的一種新型智能控制裝置，包括上位機1、手機客戶端2、智能節(jié)水灌溉裝置主機3、智能節(jié)水灌溉裝置分機4和無線傳感器節(jié)點模塊5以及無線控制外設(shè)裝置6，上位機I和手機客戶端2分別通過有線網(wǎng)絡(luò)和無線網(wǎng)絡(luò)與智能節(jié)水灌溉裝置主機3相連接，智能節(jié)水灌溉裝置主機3與智能節(jié)水灌溉裝置分機4相連接，智能節(jié)水灌溉裝置分機4通過無線網(wǎng)絡(luò)信號分別與無線傳感器節(jié)點模塊5和無線控制外設(shè)裝置6相連接。
[0020]如圖2所示的一種新型智能控制裝置，智能節(jié)水灌溉裝置主機3包括第一短距離無線射頻模塊31、GSM通信模塊32、微型紅外雨量傳感模塊33、第一掉電存儲模塊34和第一中央處理單元35，第一中央處理單元35分別與第一短距離無線射頻模塊31、GSM通信模塊32、微型紅外雨量傳感模塊33以及第一掉電存儲模塊34相連接，智能節(jié)水灌溉裝置主機在整個智能節(jié)水灌溉系統(tǒng)中，處于最頂層，它相當(dāng)于系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換機，通過無線網(wǎng)絡(luò)的功能使智能節(jié)水灌溉裝置主機和智能節(jié)水灌溉裝置分機有效的連接起來，并通過無線網(wǎng)絡(luò)可以使智能節(jié)水灌溉裝置主機接收到智能節(jié)水灌溉裝置分機上傳回的各種數(shù)據(jù)，除了在系統(tǒng)內(nèi)與智能節(jié)水灌溉裝置分機通信，智能節(jié)水灌溉裝置主機還加入了串行接口通信技術(shù)，通過串行接口連接電腦，可以在電腦上實時檢測各個分機所