太阳能无线智能阀门控制器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种太阳能无线智能阀门控制器，其包括MCU控制电路、太阳能充电电路、稳压模块、电量检测模块、无线模块、按键控制面板、阀门驱动电路和阀门状态反馈电路；本实用新型专利技术结构设计巧妙、合理，能为农田中阀门的控制管理提供方便，可以通过无线远程控制和控制面板操作两种方式对阀门进行开关控制，满足不同的操作需求；同时阀门的工作状态信号能及时反馈至控制终端，实现人们无需到现场便可实时得知阀门的工作状态，为管理提供方便，有效减少了工作人员巡检的次数，同时降低了工作人员的工作量，统一调度管理，提高农田灌溉的工作效率；另外整体结构简单，使用方便、信号传输稳定、可靠性高，利于广泛推广应用于农业灌溉中。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及农田阀门控制
，特别涉及一种太阳能无线智能阀门控制器。
技术介绍
随着科学技术的不断进步，智能灌溉技术在现代农业中的应用越加广泛。电磁阀是农业智能灌溉系统中应用最广泛的执行机构。如何能快速、稳定、方便的对农田中的电磁阀进行控制对整个农田的智能灌溉系统的稳定起着重要的作用。特别是在一些农田面积较大的偏远地区，农田中阀门数量较多，人工开关阀劳动强度大，农田中取电也不方便。开发一种太阳能供电的无线阀门控制器，实现对农田中阀门的远程控制是十分有必要的。
技术实现思路
针对上述不足，本技术目的在于，提供一种结构设计合理、巧妙，操作方便，能远程农田中阀门进行控制的太阳能无线智能阀门控制器。本技术为实现上述目的，所提供的技术方案是：一种太阳能无线智能阀门控制器，其包括MCU控制电路、太阳能充电电路、稳压模块、电量检测模块、无线模块、按键控制面板、阀门驱动电路、阀门状态反馈电路和光电隔离电路，所述MCU控制电路分别与所述太阳能充电电路、稳压模块、电量检测模块、无线模块、按键控制面板、阀门驱动电路和光电隔离电路相连接并交互通讯，所述阀门驱动电路与阀门相连接，该阀门通过阀门状态反馈电路与光电隔离电路相连接。作为本技术的一种改进，所述太阳能充电电路包括太阳能电池板、后备电源和充电管理模块，该充电管理模块分别与太阳能电池板和后备电源相连接。作为本技术的一种改进，所述后备电源为电压为12V，电流为6000mA的蓄电池。作为本技术的一种改进，所述阀门为先导式电磁阀，该先导式电磁阀具有两根阀门开关控制线和两根阀门状态反馈线。作为本技术的一种改进，所述无线模块的频段为228MHz-232MHz，发射功率≤100mW，发送距离＞1.5Km。作为本技术的一种改进，所述MCU控制电路采用型号为C8051CFO20的微控制器，所述MCU控制电路的数据传输采用ModBus-RTU协议。作为本技术的一种改进，所述阀门驱动电路为H桥换相驱动电路，该H桥换相驱动电路中设有驱动保护二极管和可调限流电阻。本技术的有益效果为：本技术结构设计巧妙、合理，能为农田中阀门的控制管理提供方便，可以通过无线远程控制和控制面板操作两种方式对阀门进行开关控制，满足不同的操作需求；同时阀门的工作状态信号经过光电隔离后输入到MCU中，并及时反馈至控制终端，可实时监测各阀门的状态，实现人们无需到现场便可得知相关情况，为管理提供方便，有效减少了工作人员巡检的次数，同时降低了工作人员的工作量，统一调度管理，提高农田灌溉的工作效率；另外整体结构简单，易于实现，使用方便、信号传输稳定、可靠性高，利于广泛推广应用于农业灌溉中。附图说明图1是本技术的模块示意图。具体实施方式实施例：参见图1，本实施例提供一种太阳能无线智能阀门控制器，其包括MCU控制电路、太阳能充电电路、稳压模块、电量检测模块、无线模块、按键控制面板、阀门驱动电路、阀门状态反馈电路和光电隔离电路，所述MCU控制电路分别与所述太阳能充电电路、稳压模块、电量检测模块、无线模块、按键控制面板、阀门驱动电路和光电隔离电路相连接并交互通讯，所述阀门驱动电路与阀门相连接，该阀门通过阀门状态反馈电路与光电隔离电路相连接。具体的，所述太阳能充电电路包括太阳能电池板、后备电源和充电管理模块，该充电管理模块分别与太阳能电池板和后备电源相连接。较佳的，所述后备电源优选为电压为12V，电流为6000mA的蓄电池，使得系统续航时间≥72h，续航时间长。本实施例中，所述阀门为先导式电磁阀，该先导式电磁阀具有两根阀门开关控制线和两根阀门状态反馈线。其中，所述无线模块的频段优选为228MHz-232MHz，发射功率≤100mW，发送距离＞1.5Km。MCU控制电路处理来自无线模块和按键控制面板的控制数据，向阀门驱动电路发送控制信号；处理阀门状态反馈电路的状态反馈信号和电量检测电路的低电压报警信号。较佳的，该MCU控制电路采用型号为C8051CFO20的微控制器，所述MCU控制电路的数据传输采用ModBus-RTU协议，由于通讯协议采用ModBus-RTU协议，MCU控制电路对每一帧数据都进行CRC校验，保证控制命令和反馈数据的准确可靠。阀门驱动电路用来处理来自MCU控制电路的控制信号，完成四路阀门的
驱动工作。该所述阀门驱动电路优选为H桥换相驱动电路，MCU控制电路的IO口与H桥换相驱动电路相连。H桥换相驱动电路根据收到的MCU控制电路所发出的控制信号输出相应极性的驱动电压，实现控制先导式电磁阀作出打开或关闭的动作。H桥换相驱动电路中设有驱动保护二极管和可调限流电阻，即可有效的防止驱动电流过大烧毁电磁阀，也可根据不同型号的电磁阀调节驱动电流。本技术太阳能无线智能阀门控制器工作时，包括以下步骤：(1)太阳能电池板工作，将光能转为电能；MCU控制电路通过电量检测模块获取后备电源的实时电量，并通过对充电管理模块控制实现对后备电源的智能充电；当后备电源电量不足时自动充电，当后备电源充满后自动停止充电，后备电源的电能经过稳压模块稳压后为整个控制器提供电能；(2)控制终端的远程控制命令数据通过无线模块传输到MCU控制电路；(3)MCU控制电路接收到远程控制命令数据后首先进行CRC校验计算，检查该远程控制命令数据的CRC校验是否正确；若校验不通过则不执行该远程控制命令数据中的指令；(4)若校验通过，再核对该远程控制命令数据的地址是否与阀门控制器地址一致；若地址不一致，则不执行该远程控制命令数据中的指令；(5)若地址也一致，则执行该远程控制命令数据中的控制指令，实现阀门的开启和关闭；(6)执行完毕后通过无线模块返回执行后的数据；具体的，阀门的状态信号通过光电隔离电路后通过IO口输入到MCU控制电路，MCU控制电路对各个阀门状态信号作合并和处理，并通过无线模块反馈至控制终端。另，可以直接通过操作按键控制面板来控制阀门的开启和关闭。本技术太阳能无线智能阀门控制器为农田中阀门的控制管理提供方便，可以通过无线远程控制和控制面板操作两种方式对阀门进行开关控制，满足不同的操作需求；同时阀门的工作状态信号经过光电隔离后输入到MCU中，并及时反馈至控制终端，可实时监测各阀门的状态，实现人们无需到现场便可得知相关情况，为管理提供方便，有效减少了工作人员巡检的次数，同时降低了工作人员的工作量，统一调度管理，大大提高农田灌溉的工作效率。上述实施例仅为本技术较好的实施方式，本技术不能一一列举出全部的实施方式，凡采用上述实施例之一的技术方案，或根据上述实施例所做的等同变化，均在本技术保护范围内。根据上述说明书的揭示和教导，本技术所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本技术并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本技术的一些修改和变更也应当落入本技术的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本技术构成任何限制。如本技术上述实施例所述，采用与其相同或相似的步骤或结构而得到的其它控制器，均在本技术保护范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种太阳能无线智能阀门控制器，其特征在于，其包括MCU控制电路、太阳能充电电路、稳压模块、电量检测模块、无线模块、按键控制面板、阀门驱动电路、阀门状态反馈电路和光电隔离电路，所述MCU控制电路分别与所述太阳能充电电路、稳压模块、电量检测模块、无线模块、按键控制面板、阀门驱动电路和光电隔离电路相连接并交互通讯，所述阀门驱动电路与阀门相连接，该阀门通过阀门状态反馈电路与光电隔离电路相连接。

【技术特征摘要】
1.一种太阳能无线智能阀门控制器，其特征在于，其包括MCU控制电路、太阳能充电电路、稳压模块、电量检测模块、无线模块、按键控制面板、阀门驱动电路、阀门状态反馈电路和光电隔离电路，所述MCU控制电路分别与所述太阳能充电电路、稳压模块、电量检测模块、无线模块、按键控制面板、阀门驱动电路和光电隔离电路相连接并交互通讯，所述阀门驱动电路与阀门相连接，该阀门通过阀门状态反馈电路与光电隔离电路相连接。2.根据权利要求1所述的太阳能无线智能阀门控制器，其特征在于，所述太阳能充电电路包括太阳能电池板、后备电源和充电管理模块，该充电管理模块分别与太阳能电池板和后备电源相连接。3.根据权利要求2所述的太阳能无线智能阀门控制器，其特征在于，所述后备电源为电压为12V，电...

【专利技术属性】
技术研发人员：周建平，马世英，彭炫，姜宏，陈磊，李志磊，马磊磊，许燕，
申请(专利权)人：新疆大学，
类型：新型
国别省市：新疆;65