一种果树滴灌水肥一体化田间控制设备制造技术

一种果树滴灌水肥一体化田间控制设备，包括执行单元和控制单元，所述执行单元包括干管，在干管上连接有分干管，所述分干管通过相电磁阀连接有支管，在支管上并联有多个滴灌管；所述控制单元用于实时检测环境信息参数并控制电磁阀的开启和关闭以对果树进行滴灌操作，所述控制单元包括控制器，所述控制器通过驱动器与电磁阀相连，在控制器上通过AD转换器连接有温度传感器、湿度传感器和流量传感器，所述温度传感器用于检测土壤温度参数，所述湿度传感器用于检测土壤湿度参数，所述流量传感器用于检测分干管内的水流流量参数；在控制器上还连接有GPRS收发器，所述GPRS收发器用于在控制器和上位机之间建立无线通讯以将上位机的控制指令传输到控制器。的控制指令传输到控制器。的控制指令传输到控制器。

【技术实现步骤摘要】
一种果树滴灌水肥一体化田间控制设备

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[0001]本技术涉及一种果树滴灌水肥一体化田间控制设备。

技术介绍
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[0002]水肥一体化技术，指灌溉与施肥融为一体的农业新技术。水肥一体化是借助压力系统，将可溶性固体或液体肥料，按土壤养分含量和作物种类的需肥规律和特点，配兑成的肥液与灌溉水一起，通过可控管道系统供水、供肥，使水肥相融后，通过管道和滴头形成滴灌,均匀、定时、定量浸润作物根系发育生长区域，使主要根系土壤始终保持疏松和适宜的含水量；同时根据不同的作物的需肥特点，土壤环境和养分含量状况,作物不同生长期需水，需肥规律情况进行不同生育期的需求设计，把水分、养分定时定量，按比例直接提供给作物。
[0003]这项技术的优点是灌溉施肥的肥效快，养分利用率提高，可以避免肥料施在较干的表土层易引起的挥发损失、溶解慢，最终肥效发挥慢的问题；尤其避免了铵态和尿素态氮肥施在地表挥发损失的问题，既节约氮肥又有利于环境保护，所以水肥一体化技术使肥料的利用率大幅度提高。
[0004]在现有的水肥一体化田间设备中，由于受到地形地势的影响，从而导致GPRS信号不稳定，一定程度上影响了环境信息参数的检测和上传，不能将环境信息参数及时进行反馈，对于果树的滴灌操作环节不能很好的执行，自动化程度较低，整体工作效率低下，容易出现操作误差。

技术实现思路
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[0005]本技术实施例提供了一种果树滴灌水肥一体化田间控制设备，基于单片机的集成控制和多类型传感器的检测反馈作用，配合GPRS无线收发传输技术，能够实现水肥一体化田间的多项环境信息参数的实时检测和上传，保证果树滴灌的自动执行质量，自动化程度高，提升了设备的整体工作效率，并且还能够尽可能的避免操作误差的出现，解决了现有技术中存在的问题。
[0006]本技术为解决上述技术问题所采用的技术方案是：
[0007]一种果树滴灌水肥一体化田间控制设备，包括执行单元和控制单元，所述执行单元用于搭建管路以对果树进行滴灌，所述执行单元包括干管，在干管上连接有分干管，所述分干管通过相电磁阀连接有支管，在支管上并联有多个滴灌管；所述控制单元用于实时检测环境信息参数并控制电磁阀的开启和关闭以对果树进行滴灌操作，所述控制单元包括控制器，所述控制器通过驱动器与电磁阀相连，在控制器上通过AD转换器连接有温度传感器、湿度传感器和流量传感器，所述温度传感器用于检测土壤温度参数，所述湿度传感器用于检测土壤湿度参数，所述流量传感器用于检测分干管内的水流流量参数；在控制器上还连接有GPRS收发器，所述GPRS收发器用于在控制器和上位机之间建立无线通讯以将上位机的控制指令传输到控制器。
[0008]所述控制器的型号为STM32F103C8T6，在控制器上设有设有64个引脚，所述控制器通过十六号引脚与AD转换器相连，所述控制器通过二十一号引脚、二十二号引脚和二十三号引脚与GPRS收发器相连，所述控制器通过四十五号引脚与驱动器相连。
[0009]所述AD转换器的型号为AD8551，在AD转换器上设有8个引脚，所述AD转换器通过六号引脚与控制器的十六号引脚相连；所述湿度传感器的型号为KZWS
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01，所述湿度传感器与AD转换器的二号引脚和三号引脚相连；所述温度传感器的型号为SHT20，所述温度传感器与AD转换器的二号引脚和三号引脚相连；所述流量传感器的型号为YF
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2103，所述流量传感器与AD转换器的三号引脚相连。
[0010]所述GPRS收发器的型号为SIM800C，在GPRS收发器上设有42个引脚，所述GPRS收发器的一号引脚与控制器的二十一号引脚相连，所述GPRS收发器的二号引脚与控制器的二十二号引脚相连，所述GPRS收发器的三号引脚与控制器的二十三号引脚相连，在GPRS的三十二号引脚上设有天线；在GPRS收发器的十五号引脚、十六号引脚、十七号引脚和十八号引脚上通过第一电阻、第二电阻和第三电阻连接有SIM卡；在GPRS收发器的十五号引脚、十六号引脚、十七号引脚和十八号引脚上分别设有第一电容、第二电容、第三电容和第四电容。
[0011]所述驱动器的型号为ULN2003，在驱动器上设有16个引脚，所述驱动器通过一号引脚与控制器的四十五号引脚相连，在驱动器的十六号上连接有继电器，在继电器上设有相并联的第四电阻和二极管，在继电器上设有电磁阀接口，所述电磁阀接口用于电气连接电磁阀。
[0012]在电磁阀上还并联有手动阀，所述手动阀用于在电磁阀出现故障或损坏时手动操作。
[0013]在控制器上连接有供电组件，所述供电组件包括太阳能电池板和蓄电池。
[0014]本技术采用上述结构，通过执行单元内搭建的管路和电磁阀相配合以对果树进行滴灌；通过控制器和驱动器相结合，及时快速触发电磁阀的动作，完成相应的滴灌开启和关断动作；通过AD转换器和多种类的传感器相结合进行环境信息参数的采集和上传；通过GPRS收发器和控制器相结合，以将上位机的控制指令快速准确的传输给控制器，具有实用简便、自动高效的优点。
附图说明：
[0015]图1为本技术的结构示意图。
[0016]图2为本技术的控制单元的结构示意图。
[0017]图3为本技术的控制器的电气原理图。
[0018]图4为本技术的AD转换器的电气原理图。
[0019]图5为本技术的流量传感器的电气原理图。
[0020]图6为本技术的温度传感器的电气原理图。
[0021]图7为本技术的湿度传感器的电气原理图。
[0022]图8为本技术的驱动器的电气原理图。
[0023]图9为本技术的GPRS收发器的电气原理图。
具体实施方式：
[0024]为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本技术进行详细阐述。
[0025]如图1
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9中所示，一种果树滴灌水肥一体化田间控制设备，包括执行单元和控制单元，所述执行单元用于搭建管路以对果树进行滴灌，所述执行单元包括干管，在干管上连接有分干管，所述分干管通过相电磁阀连接有支管，在支管上并联有多个滴灌管；所述控制单元用于实时检测环境信息参数并控制电磁阀的开启和关闭以对果树进行滴灌操作，所述控制单元包括控制器，所述控制器通过驱动器与电磁阀相连，在控制器上通过AD转换器连接有温度传感器、湿度传感器和流量传感器，所述温度传感器用于检测土壤温度参数，所述湿度传感器用于检测土壤湿度参数，所述流量传感器用于检测分干管内的水流流量参数；在控制器上还连接有GPRS收发器，所述GPRS收发器用于在控制器和上位机之间建立无线通讯以将上位机的控制指令传输到控制器。
[0026]所述控制器的型号为STM32F103C8T6，在控制器上设有设有64个引脚，所述控制器通过十六号引脚与AD转换器相连，所述控制器通过二十一号引脚、二十二号引脚和二十三号引脚与GPRS收发器相连，所述控制器通过四十五号引脚与驱本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种果树滴灌水肥一体化田间控制设备，其特征在于：包括执行单元和控制单元，所述执行单元用于搭建管路以对果树进行滴灌，所述执行单元包括干管，在干管上连接有分干管，所述分干管通过相电磁阀连接有支管，在支管上并联有多个滴灌管；所述控制单元用于实时检测环境信息参数并控制电磁阀的开启和关闭以对果树进行滴灌操作，所述控制单元包括控制器，所述控制器通过驱动器与电磁阀相连，在控制器上通过AD转换器连接有温度传感器、湿度传感器和流量传感器，所述温度传感器用于检测土壤温度参数，所述湿度传感器用于检测土壤湿度参数，所述流量传感器用于检测分干管内的水流流量参数；在控制器上还连接有GPRS收发器，所述GPRS收发器用于在控制器和上位机之间建立无线通讯以将上位机的控制指令传输到控制器。2.根据权利要求1所述的一种果树滴灌水肥一体化田间控制设备，其特征在于：所述控制器的型号为STM32F103C8T6，在控制器上设有设有64个引脚，所述控制器通过十六号引脚与AD转换器相连，所述控制器通过二十一号引脚、二十二号引脚和二十三号引脚与GPRS收发器相连，所述控制器通过四十五号引脚与驱动器相连。3.根据权利要求2所述的一种果树滴灌水肥一体化田间控制设备，其特征在于：所述AD转换器的型号为AD8551，在AD转换器上设有8个引脚，所述AD转换器通过六号引脚与控制器的十六号引脚相连；所述湿度传感器的型号为KZWS
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01，所述湿度传感器与AD转换器的二号引脚和三号引脚相连；所述温度传感器的型号为SHT20，所述温度传感器与A...

【专利技术属性】
技术研发人员：王薇，孙力，李福林，黄乾，于晓蕾，夏海波，吴芳，
申请(专利权)人：山东省水利科学研究院，
类型：新型
国别省市：