本實(shí)用新型涉及灌溉設(shè)備研究領(lǐng)域，具體地，涉及一種灌溉系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

我國(guó)是一個(gè)干旱缺水嚴(yán)重的國(guó)家。由于可利用的淡水資源有限，加上水資源浪費(fèi)、污染以及氣候變暖、降水減少等原因，加劇了水資源短缺的危機(jī)。我國(guó)人均水資源的占有量?jī)H為世界平均水平的1/4。在灌溉系統(tǒng)中合理的推廣智能化控制，不僅可以提高水資源利用率，緩解水資源日益緊張的矛盾，還可以增加農(nóng)作物產(chǎn)量，降低成本，實(shí)現(xiàn)灌溉過程簡(jiǎn)單化、智能化。

現(xiàn)今許多的灌溉系統(tǒng)，它們所用的電源都為220V交流電或者干電池。使用220V交流電不僅布線不方便需要花費(fèi)大量的人力物力，提高了成本，另外還有漏電、觸電等安全隱患。而采用干電池，需要定期更換電池，不但麻煩，而且不符合綠色能源的潮流。

綜上所述，本申請(qǐng)實(shí)用新型人在實(shí)現(xiàn)本申請(qǐng)實(shí)用新型技術(shù)方案的過程中，發(fā)現(xiàn)上述技術(shù)至少存在如下技術(shù)問題：

在現(xiàn)有技術(shù)中，現(xiàn)有的灌溉系統(tǒng)的供電方式存在需要布線，浪費(fèi)人力，成本較高，且具有安全隱患，或采用電池需要定期更換，不便于使用的技術(shù)問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型提供了一種灌溉系統(tǒng)，解決了現(xiàn)有的灌溉系統(tǒng)供電方式存在的技術(shù)問題，實(shí)現(xiàn)了采用水能自發(fā)電，方便使用，節(jié)省人力物力，提高資源利用率，同時(shí)節(jié)能環(huán)保，也保證了系統(tǒng)電源電量充足的技術(shù)效果。

為解決上述技術(shù)問題，本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N灌溉系統(tǒng)，包括主控單元和終端單元，終端單元部分包括微處理器、流量傳感器、電動(dòng)閥門、水流發(fā)電機(jī)模塊、鋰離子電池模塊、ZigBee通信模塊，其中：微處理器使用低功耗系列單片機(jī)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行控制，用于接收流量傳感器探測(cè)的水流量信息，并且結(jié)合水流量的信息調(diào)節(jié)電動(dòng)閥門的開啟程度；控制ZigBee通信模塊進(jìn)行無線通信，將終端單元的信息(包括水流信息等)經(jīng)由ZigBee通信模塊組成的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)回傳給主控單元，同時(shí)接收主控單元發(fā)來的控制命令并發(fā)出相應(yīng)的操作控制指令。

流量傳感器，用于檢測(cè)水流輸送管道內(nèi)水流量并將水流量信息發(fā)送至微處理器，霍爾流量傳感器流過的水流瞬時(shí)速率與輸出矩形脈沖頻率之間為一次函數(shù)關(guān)系：Q＝A*F+B，運(yùn)用微處理器的輸入捕獲功能得到矩形脈沖頻率，進(jìn)而得到水流瞬時(shí)速率，再運(yùn)用積分的方法，可以計(jì)算總流量；

電動(dòng)閥門，用于根據(jù)微處理器發(fā)出的控制指令來調(diào)節(jié)水流輸送管道內(nèi)水流大小，電動(dòng)閥門不同于各類截?cái)囝愰y門，只實(shí)現(xiàn)開和關(guān)的功能，其可以控制閥門開啟程度以實(shí)現(xiàn)水流輸送管道內(nèi)水流以指定水流速度輸出；

水流發(fā)電機(jī)模塊，流過的水流推動(dòng)水輪機(jī)，將動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能；

鋰離子電池模塊，用于儲(chǔ)存水流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電能，并且將鋰離子電池電壓轉(zhuǎn)換為微處理器系統(tǒng)的供電電壓；

ZigBee通信模塊，用于終端單元與終端單元和終端單元與主控單元無線信息傳輸，彼此之間組網(wǎng)組成無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，從而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程流量數(shù)據(jù)傳輸和控制；

主控單元部分包括：ARM處理器、水流發(fā)電機(jī)模塊、鋰離子電池模塊、液晶觸摸屏、ZigBee通信模塊，其中：

ARM處理器，包括STM32處理器、晶體振蕩電路。晶體振蕩電路，其為STM32處理器的時(shí)鐘來源。STM32處理器用于控制液晶觸摸屏，ZigBee通信模塊。

水流發(fā)電機(jī)模塊，利用流過的水流推動(dòng)水輪機(jī)，用于將動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能；

鋰離子電池模塊，用于對(duì)微處理器和與微處理器連接的元器件供電；

液晶觸摸屏，用于顯示終端單元的傳感信息，并通過液晶觸摸屏輸入控制信息，從而對(duì)需要控制的終端單元進(jìn)行控制。

ZigBee通信模塊，用于接收終端單元發(fā)送過來的信息，也用于向終端單元發(fā)送控制命令。

其中，本申請(qǐng)中的微處理器、流量傳感器、電動(dòng)閥門、水流發(fā)電機(jī)模塊、鋰離子電池模塊、ZigBee通信模塊、ARM處理器、液晶觸摸屏均為現(xiàn)有技術(shù)中的模塊或設(shè)備或組件，進(jìn)一步的，所述的微處理器，其包括低功耗單片機(jī)、晶體振蕩電路、電動(dòng)閥驅(qū)動(dòng)芯片；所述的單片機(jī)與晶體振蕩電路，電動(dòng)閥驅(qū)動(dòng)芯片連接；晶體振蕩電路為現(xiàn)有技術(shù)中常用的電路，其為單片機(jī)的時(shí)鐘來源；電動(dòng)閥驅(qū)動(dòng)芯片的輸入信號(hào)線連接單片機(jī)，電動(dòng)閥驅(qū)動(dòng)芯片的輸出信號(hào)線連接電動(dòng)閥從而實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)閥的控制。

進(jìn)一步的，所述水流發(fā)電機(jī)模塊，其包括葉輪發(fā)電部分、整流濾波穩(wěn)壓電路、充電保護(hù)電路；整流濾波穩(wěn)壓電路和充電保護(hù)電路均為現(xiàn)有技術(shù)中常用的電路，葉輪發(fā)電部分將水流的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為交流電能；整流濾波穩(wěn)壓電路將交流電轉(zhuǎn)化為直流恒壓電源；充電保護(hù)電路，對(duì)電池的充電進(jìn)行管理，提高充電效率并進(jìn)行保護(hù)，防止過充。

進(jìn)一步的，所述鋰離子電池模塊，其包括鋰離子電池、電壓轉(zhuǎn)換電路；鋰離子電池用于儲(chǔ)存水流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電能；電壓轉(zhuǎn)換電路為現(xiàn)有技術(shù)中常用的電路，電壓轉(zhuǎn)換電路的輸入為鋰離子電池，接受鋰離子電池的放電，電壓轉(zhuǎn)換后用于為微處理器系統(tǒng)提供穩(wěn)定的供電電壓。

進(jìn)一步的，為了使得本實(shí)用新型監(jiān)測(cè)管道內(nèi)水流溫度時(shí)操作便捷，所述微處理器還連接有水溫傳感器，所述水溫傳感器用于檢測(cè)水流輸送管道內(nèi)水流溫度，并將檢測(cè)到的溫度信息傳輸至微處理器，當(dāng)溫度在設(shè)定正常范圍內(nèi)時(shí)，終端單元正常出水，并將水流溫度信息通過無線傳感器網(wǎng)絡(luò)傳至主控單元，供遠(yuǎn)程查看；否則微處理器立即關(guān)閉電動(dòng)閥，停止出水，并通過無線傳感器網(wǎng)絡(luò)立即將水溫異常警報(bào)傳至主控單元，以便盡早采取措施，盡量不造成損失或減小損失，直至再次得到出水控制指令。

進(jìn)一步的，為了使得本實(shí)用新型監(jiān)測(cè)土壤濕度時(shí)操作便捷，所述微處理器還連接有濕度傳感器，所述濕度傳感器用于檢測(cè)土壤中的濕度，并將檢測(cè)到的濕度信息傳輸至微處理器。一方面，濕度信息通過無線傳感器網(wǎng)絡(luò)將濕度信息傳至主控單元，供遠(yuǎn)程查看。另一方面，當(dāng)濕度值高于設(shè)定值時(shí)，終端單元停止出水，反之當(dāng)濕度過低時(shí)，微處理器自動(dòng)打開電動(dòng)閥，出水加濕土壤。當(dāng)濕度值超標(biāo)高于警戒值時(shí)，將通過無線傳感器網(wǎng)絡(luò)將傳至主控單元，發(fā)出警告，以便盡早采取措施，盡量不造成損失或減小損失。

進(jìn)一步的，微處理器還連接有蜂鳴器，當(dāng)監(jiān)測(cè)的水溫與濕度不在正常范圍內(nèi)時(shí)，或者系統(tǒng)工作異常時(shí)，微處理器可以控制蜂鳴器發(fā)出報(bào)警聲音，作出提示。

進(jìn)一步的，微處理器通過ADC(模數(shù)轉(zhuǎn)換)轉(zhuǎn)換功能，可以監(jiān)測(cè)鋰離子電池電量，將電池電量信息通過無線傳感器網(wǎng)絡(luò)傳至主控單元，供遠(yuǎn)程查看。

進(jìn)一步的，所述微處理器、ZigBee通信模塊、鋰離子電池模塊，設(shè)于同一集成電路板上。本實(shí)用新型通過將多個(gè)元器件集成為一體，使得本實(shí)用新型應(yīng)用時(shí)便于管理和轉(zhuǎn)移。

進(jìn)一步的，在本次的控制系統(tǒng)應(yīng)用中，由于終端單元系統(tǒng)使用了水流自發(fā)電模塊，電源供應(yīng)充足，因此能量因素并不成為無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)生命期的制約因素，這也大大提高了網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的穩(wěn)定性和可靠性。

進(jìn)一步的，本申請(qǐng)中的灌溉系統(tǒng)，還包括順次連接的入水管道、傳感器定位管道、連接管、電動(dòng)閥門定位管道及出水管道、水流發(fā)電機(jī)模塊，所述流量傳感器安裝于傳感器定位管道上且其探頭設(shè)于傳感器定位管道內(nèi)，所述電動(dòng)閥門的執(zhí)行器安裝于電動(dòng)閥門定位管道上。本實(shí)用新型整體集成為一體，在本實(shí)用新型應(yīng)用時(shí)，將本實(shí)用新型串接在水流輸送管道上即可進(jìn)行相應(yīng)的測(cè)試，使得本實(shí)用新型應(yīng)用時(shí)更加便捷。

本申請(qǐng)中的系統(tǒng)采用水能自發(fā)電方式，提高資源利用率，同時(shí)節(jié)能環(huán)保，也保證了系統(tǒng)電源電量充足。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)具有諸多傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)所不具備的優(yōu)勢(shì)，包括網(wǎng)絡(luò)部署簡(jiǎn)易、對(duì)惡劣環(huán)境的適應(yīng)性好、長(zhǎng)壽命以及高可靠性。隨著對(duì)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)研究的深入，無線傳感器被廣泛地應(yīng)用在日常生產(chǎn)與生活中，并帶來了很多的便利。

本申請(qǐng)?zhí)峁┑囊粋€(gè)或多個(gè)技術(shù)方案，至少具有如下技術(shù)效果或優(yōu)點(diǎn)：

(1)本實(shí)用新型采用了ZigBee無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)具有諸多網(wǎng)絡(luò)所不具備的優(yōu)勢(shì)，布網(wǎng)簡(jiǎn)易、性價(jià)比高，如今其研究與應(yīng)用都比較成熟，可以方便有效地對(duì)每個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行控制與監(jiān)測(cè)。

(2)本實(shí)用新型應(yīng)用了水流自發(fā)電模塊，充分利用了流過水流的動(dòng)能，將其轉(zhuǎn)化為電能，為系統(tǒng)供電，節(jié)約了一部分能源，也避免了外接電源布線的麻煩。

(3)本實(shí)用新型應(yīng)用時(shí)在主控單元通過3G/4G/GPRS模塊連接物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)，上傳水流信息，并從云平臺(tái)接收控制信息，實(shí)現(xiàn)多終端的顯示和控制。

(4)本實(shí)用新型支持定量控制功能，可以設(shè)定輸出水量和水流速度，輸出指定速度的水量，并在輸出完畢后自動(dòng)關(guān)閉。

(5)本實(shí)用新型支持定速控制功能，通過電動(dòng)閥門配合流量傳感器實(shí)現(xiàn)水流速度的閉環(huán)控制，可以精確的調(diào)節(jié)水流大小，解決了傳統(tǒng)灌溉系統(tǒng)大部分是基于開關(guān)控制，不能精確的調(diào)節(jié)水流的大小的問題，相較于比例積分調(diào)節(jié)閥，硬件成本低。

(6)本實(shí)用新型有水溫傳感器和濕度傳感器，可以監(jiān)測(cè)水流溫度和土壤濕度。

本實(shí)用新型所有的硬件均是基于現(xiàn)有技術(shù)中已存在的硬件實(shí)現(xiàn)，取材便捷，雖然本實(shí)用新型的部分硬件在灌溉方面已有相關(guān)應(yīng)用，但將這些硬件組合起來與水流自發(fā)電和當(dāng)今流行的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)結(jié)合起來使用為本實(shí)用新型首次提出。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分，并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例的限定；

圖1為本發(fā)明一個(gè)具體實(shí)施例的終端單元部分的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明一個(gè)具體實(shí)施例的主控單元部分的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的工作框圖；

圖4為本發(fā)明一個(gè)具體實(shí)施例配備有安裝管道時(shí)的大致結(jié)構(gòu)示意圖。

其中1、入水管道，2、水流發(fā)電機(jī)模塊，3、傳感器定位管道，4、水溫傳感器，5、流量傳感器，6、鋰離子電池模塊，7、集成電路板，8、電動(dòng)閥門執(zhí)行器，9、電動(dòng)閥門定位管道，10、出水管道，11、ZigBee通信模塊。

具體實(shí)施方式

本實(shí)用新型提供了一種灌溉系統(tǒng)，解決了現(xiàn)有的灌溉系統(tǒng)供電方式存在的技術(shù)問題，實(shí)現(xiàn)了采用水能自發(fā)電，方便使用，節(jié)省人力物力，提高資源利用率，同時(shí)節(jié)能環(huán)保，也保證了系統(tǒng)電源電量充足的技術(shù)效果。

為了能夠更清楚地理解本實(shí)用新型的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步的詳細(xì)描述。需要說明的是，在相互不沖突的情況下，本申請(qǐng)的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。

在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本實(shí)用新型，但是，本實(shí)用新型還可以采用其他不同于在此描述范圍內(nèi)的其他方式來實(shí)施，因此，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不受下面公開的具體實(shí)施例的限制。

本申請(qǐng)?zhí)峁┝巳鐖D1-圖4所示，一種灌溉系統(tǒng)的終端單元部分，包括微處理器、流量傳感器、電動(dòng)閥門、ZigBee通信模塊、水流發(fā)電機(jī)模塊、鋰離子電池模塊；流量傳感器、電動(dòng)閥門、ZigBee通信模塊、鋰離子電池模塊均與微處理器連接，微處理器使用超低功耗msp430f149單片機(jī)，流量傳感器使用霍爾流量傳感器，電動(dòng)閥門使用微型電動(dòng)球閥，ZigBee通信模塊使用2.4G zigbeecc 2530無線串口收發(fā)模塊，鋰離子電池模塊使用1000mA 3.7V聚合物鋰電池。如圖2所示，一種灌溉系統(tǒng)的主控單元部分，包括ARM處理器、水流發(fā)電機(jī)模塊、鋰離子電池模塊、液晶觸摸屏、ZigBee通信模塊；ARM處理器使用STM32F103RBT6，鋰離子電池模塊使用2000mA 3.7V聚合物鋰電池，液晶觸摸屏使用3.2寸TFT液晶屏模塊，帶觸摸彩屏65K色，ZigBee通信模塊使用2.4G zigbeecc 2530無線串口收發(fā)模塊。如圖3所示，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)分為終端單元和主控單元。終端單元主要負(fù)責(zé)感知環(huán)境，獲取傳感器所得到的相關(guān)信息，包括水流相關(guān)信息、傳感信息等，也接受其它終端單元的數(shù)據(jù)并進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，使得信息能夠順利傳遞；主控單元：接收和處理其它終端單元的數(shù)據(jù)，同時(shí)也向其它終端單元發(fā)送命令信息。在實(shí)際應(yīng)用中，每個(gè)終端單元和每個(gè)主控單元都有一個(gè)唯一的序列號(hào)，當(dāng)終端單元收到信息后，與自己的序列號(hào)進(jìn)行對(duì)比，當(dāng)與自己的序列號(hào)匹配時(shí)，接收信息，并停止向下一級(jí)傳遞信息；否則向下一級(jí)繼續(xù)轉(zhuǎn)發(fā)信息。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)具有網(wǎng)絡(luò)部署簡(jiǎn)易、惡劣環(huán)境的適應(yīng)性強(qiáng)、壽命長(zhǎng)、可靠性高、性價(jià)比高、兼容性強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)。

本實(shí)施例終端單元部分，請(qǐng)參考圖4，霍爾流量傳感器用于檢測(cè)水流輸送管道內(nèi)水流量并將水流量信息發(fā)送至msp430f149；電動(dòng)閥門用于根據(jù)msp430f149發(fā)出的控制指令來調(diào)節(jié)水流管道內(nèi)水流大小，實(shí)現(xiàn)水流管道內(nèi)水流以指定水流速度輸出；ZigBee通信模塊負(fù)責(zé)與外部進(jìn)行無線通信，傳遞終端單元的水流以及傳感信息，并且接收主控單元的控制信息，彼此之間組成無線傳感器網(wǎng)絡(luò)；水流發(fā)電機(jī)模塊將流過管道的水流的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為交流電能，并通過一系列的整流、濾波、穩(wěn)壓等過程將其轉(zhuǎn)化為直流電能，并在本模塊中電池充電管理芯片的參與下，將直流電能儲(chǔ)存在鋰離子電池中；鋰離子電池模塊主要用于對(duì)終端單元系統(tǒng)供電；msp430f149單片機(jī)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行控制，用于接收流量傳感器探測(cè)的水流量信息，并且結(jié)合水流量的信息調(diào)節(jié)電動(dòng)閥門的開啟程度，控制ZigBee通信模塊進(jìn)行無線通信，將終端單元的信息(包括水流信息等)經(jīng)由ZigBee通信模塊組成的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)回傳給主控單元，同時(shí)接收主控單元發(fā)來的控制命令并發(fā)出相應(yīng)的操作控制指令。

所述的微處理器，其包括超低功耗16位msp430f149單片機(jī)、晶體振蕩電路、電動(dòng)閥驅(qū)動(dòng)芯片；所述的msp430f149單片機(jī)與晶體振蕩電路，電動(dòng)閥驅(qū)動(dòng)芯片連接；晶體振蕩電路，其為單片機(jī)的時(shí)鐘來源；電動(dòng)閥驅(qū)動(dòng)芯片的輸入信號(hào)線連接單片機(jī)，電動(dòng)閥驅(qū)動(dòng)芯片的輸出信號(hào)線，連接電動(dòng)閥從而實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)閥的控制。

所述水流發(fā)電機(jī)模塊，其包括葉輪發(fā)電部分、整流濾波穩(wěn)壓電路、充電保護(hù)電路；葉輪發(fā)電部分將水流的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為交流電能；整流濾波穩(wěn)壓電路將交流電轉(zhuǎn)化為恒壓直流電源；充電保護(hù)電路，對(duì)電池的充電進(jìn)行管理，提高充電效率并進(jìn)行保護(hù)，防止過充。

所述鋰離子電池模塊，其包括鋰離子電池、電壓轉(zhuǎn)換電路；鋰離子電池用于儲(chǔ)存水流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電能；電壓轉(zhuǎn)換電路的輸入為鋰離子電池，接受鋰離子電池的放電，電壓轉(zhuǎn)換后用于為微處理器系統(tǒng)提供穩(wěn)定的供電電壓。

在具體設(shè)置時(shí)，msp430f149單片機(jī)、鋰離子電池模塊、2530無線串口收發(fā)模塊設(shè)于同一集成電路板上。

本實(shí)施例的優(yōu)選實(shí)施方式：針對(duì)終端單元部分，本實(shí)施例的微處理器還連接有水溫傳感器，其中，水溫傳感器用于檢測(cè)水流輸送管道內(nèi)水流溫度。本實(shí)施例在具體實(shí)施時(shí)，水溫傳感器優(yōu)選采用浸入式溫敏電阻NTC 10K，與外部高精度10K電阻串聯(lián)，水溫變化時(shí)，NTC 10K的阻值也會(huì)發(fā)生變化，使其串聯(lián)分壓變化，通過微處理的ADC測(cè)出具體的分壓，然后求出不同分壓下的阻值，阻值與溫度是一一對(duì)應(yīng)的，查表從而計(jì)算得出水流的溫度，當(dāng)溫度在設(shè)定正常范圍內(nèi)時(shí)，終端單元正常出水，并將水流溫度信息通過無線傳感器網(wǎng)絡(luò)將水流溫度信息傳至主控單元，供遠(yuǎn)程查看；否則msp430f149立即關(guān)閉電動(dòng)閥，停止出水，并通過無線傳感器網(wǎng)絡(luò)立即將水溫異常警報(bào)傳至主控單元，以便盡早采取措施，盡量不造成損失或減小損失，直至再次得到出水控制指令。

本實(shí)施例的優(yōu)選實(shí)施方式：針對(duì)終端單元部分，本實(shí)施例所述msp430f149單片機(jī)還連接有土壤濕度傳感器模塊(4線)濕度計(jì)檢測(cè)模塊，所述濕度傳感器用于檢測(cè)土壤中的濕度，并將檢測(cè)到的濕度信息傳輸至msp430f149單片機(jī)。一方面，濕度信息通過無線傳感器網(wǎng)絡(luò)將濕度信息傳至主控單元，供遠(yuǎn)程查看。另一方面，當(dāng)濕度值高于設(shè)定值時(shí)，終端單元不出水，反之當(dāng)濕度過低時(shí)，msp430f149單片機(jī)自動(dòng)打開電動(dòng)閥，出水加濕土壤。當(dāng)濕度值超標(biāo)高于警戒值時(shí)，將通過無線傳感器網(wǎng)絡(luò)將傳至主控單元，發(fā)出警告，以便盡早采取措施，盡量不造成損失或減小損失。

本實(shí)施例的優(yōu)選實(shí)施方式：針對(duì)終端單元部分，本實(shí)施例所述msp430f149單片機(jī)還連接有3.3v有源蜂鳴器，當(dāng)監(jiān)測(cè)的水溫與濕度不在正常范圍內(nèi)時(shí)，或者系統(tǒng)工作異常時(shí)msp430f149單片機(jī)可以控制蜂鳴器發(fā)出報(bào)警聲音，作出警示。

本實(shí)施例的優(yōu)選實(shí)施方式：針對(duì)終端單元部分，本實(shí)施例所述msp430f149單片機(jī)運(yùn)用ADC(模數(shù)轉(zhuǎn)換)轉(zhuǎn)換功能，可以監(jiān)測(cè)鋰離子電池電量，將電池電量信息通過無線傳感器網(wǎng)絡(luò)傳至主控單元，供遠(yuǎn)程查看。

本實(shí)施例的主控單元部分，包括ARM處理器、水流發(fā)電機(jī)模塊、鋰離子電池模塊、液晶觸摸屏、ZigBee通信模塊，其中

ARM處理器，包括STM32F103RBT6、晶體振蕩電路。晶體振蕩電路，其為STM32F103RBT6的時(shí)鐘來源。STM32F103RBT6用于系統(tǒng)控制，包括控制液晶觸摸屏，ZigBee通信模塊。

水流發(fā)電機(jī)模塊，利用流過的水流推動(dòng)水輪機(jī)，用于將動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能；

鋰離子電池模塊，用于對(duì)STM32F103RBT6微處理器和與STM32F103RBT6微處理器外圍模塊供電；

液晶觸摸屏，用于顯示終端單元的傳感信息，并通過液晶觸摸屏輸入控制信息，從而對(duì)需要控制的終端單元進(jìn)行控制。

ZigBee通信模塊，用于接收終端單元發(fā)送過來的信息，也用于向終端單元發(fā)送控制命令。

本實(shí)施例的優(yōu)選實(shí)施方式：針對(duì)主控單元部分，本實(shí)施例主控單元部分含有3G/4G/GPRS模塊，3G/4G模塊可以使用：有人串口轉(zhuǎn)3G/4G三網(wǎng)全網(wǎng)通USR-LTE-7S4數(shù)據(jù)無線通訊模塊，GPRS模塊使用：A6mini GPRS模塊。STM32F103RBT6通過uart串口與3G/4G/GPRS模塊通信，可以用于將主控單元接收到的終端單元的傳感信息上傳到網(wǎng)絡(luò)，供用戶遠(yuǎn)程查看和控制，在手機(jī)或其他移動(dòng)終端上看到實(shí)時(shí)傳輸?shù)南到y(tǒng)信息，并且每個(gè)終端單元可接收外接無線客戶端反饋的控制數(shù)據(jù)信息，能實(shí)現(xiàn)多個(gè)無線客戶端對(duì)本實(shí)施例進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，避免了必須值班監(jiān)控造成的不便利、人力資源浪費(fèi)等問題。

本實(shí)施例的優(yōu)選實(shí)施方式：針對(duì)主控單元部分，本實(shí)施例所述STM32F103RBT6處理器運(yùn)用ADC(模數(shù)轉(zhuǎn)換)轉(zhuǎn)換功能，可以監(jiān)測(cè)鋰離子電池電量，將電池電量信息通過無線傳感器網(wǎng)絡(luò)傳至主控單元，供遠(yuǎn)程查看。

上述本申請(qǐng)實(shí)施例中的技術(shù)方案，至少具有如下的技術(shù)效果或優(yōu)點(diǎn)：

(1)本實(shí)用新型采用了ZigBee無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)具有諸多網(wǎng)絡(luò)所不具備的優(yōu)勢(shì)，布網(wǎng)簡(jiǎn)易、性價(jià)比高，如今其研究與應(yīng)用都比較成熟，可以方便有效地對(duì)每個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行控制與監(jiān)測(cè)。

(2)本實(shí)用新型應(yīng)用了水流自發(fā)電模塊，充分利用了流過水流的動(dòng)能，將其轉(zhuǎn)化為電能，為系統(tǒng)供電，節(jié)約了一部分能源，也避免了外接電源布線的麻煩。

(3)本實(shí)用新型應(yīng)用時(shí)在主控單元通過3G/4G/GPRS模塊連接物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)，上傳水流信息，并從云平臺(tái)接收控制信息，實(shí)現(xiàn)多終端的顯示和控制。

(4)本實(shí)用新型支持定量控制功能，可以設(shè)定輸出水量和水流速度，輸出指定速度的水量，并在輸出完畢后自動(dòng)關(guān)閉。

(5)本實(shí)用新型支持定速控制功能，通過電動(dòng)閥門配合流量傳感器實(shí)現(xiàn)水流速度的閉環(huán)控制，可以精確的調(diào)節(jié)水流大小，解決了傳統(tǒng)灌溉系統(tǒng)大部分是基于開關(guān)控制，不能精確的調(diào)節(jié)水流的大小的問題，相較于比例積分調(diào)節(jié)閥，硬件成本低。

(6)本實(shí)用新型有水溫傳感器和濕度傳感器，可以監(jiān)測(cè)水流溫度和土壤濕度。

盡管已描述了本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例，但本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員一旦得知了基本創(chuàng)造性概念，則可對(duì)這些實(shí)施例作出另外的變更和修改。所以，所附權(quán)利要求意欲解釋為包括優(yōu)選實(shí)施例以及落入本實(shí)用新型范圍的所有變更和修改。

顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍。這樣，倘若本實(shí)用新型的這些修改和變型屬于本實(shí)用新型權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本實(shí)用新型也意圖包含這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。