水肥一体化灌溉设备制造技术

本实用新型专利技术公开了一种水肥一体化灌溉设备，包括STM32F103微处理器，STM32F103微处理器与数据采集接口通过模拟量输入模块和数字量输入模块连接；STM32F103微处理器与按键显示模块直接连接；STM32F103微处理器与继电器模块通过调控模块连接；STM32F103微处理器与报警模块直接连接；STM32F103微处理器与wifi通信模块和GPRS通信模块通过RS232接口连接。本实用新型专利技术利用多个传感器对作物生长的环境等因素进行多参数监测，实现了对作物的准确水肥一体化灌溉，并通过计算施肥配比，解决了农业中水资源浪费和土地极易板结的问题。业中水资源浪费和土地极易板结的问题。业中水资源浪费和土地极易板结的问题。

【技术实现步骤摘要】
水肥一体化灌溉设备


[0001]本技术属于农业自动
，具体涉及一种水肥一体化灌溉设备。

技术介绍

[0002]农业灌溉设备，用于实现对农作物的灌溉，并能够实现自动控制策略。目前市面上的农业灌溉设备，仅仅实现定时灌溉，每隔一段时间进行灌溉，并未考虑按需灌溉，且水的灌溉和肥料的喷洒是分开进行的，导致费时费力，且人工配比的肥料，极易造成土地板结。为了实现水肥一体化灌溉，提高水资源利用率，有必要设计一款水肥一体化灌溉设备，既能实现根据作物生长需求按需灌溉，还可以对液体肥料进行科学配比，同时水和肥可以实现同时灌溉，真正的实现水肥一体化。

技术实现思路

[0003]本技术的目的是提供一种水肥一体化灌溉设备，解决了农业灌溉设备水资源浪费严重和施肥不均导致土地板结的问题。
[0004]本技术所采用的技术方案是，包括STM32F103微处理器、数据采集接口、按键显示模块、wifi通信模块、GPRS通信模块、报警模块和继电器模块；
[0005]STM32F103微处理器与数据采集接口通过模拟量输入模块和数字量输入模块连接，数据采集接口连接有传感器模块，STM32F103微处理器与按键显示模块通过导线连接，按键显示模块包括按键和LED灯；STM32F103微处理器与继电器模块通过调控模块连接，继电器模块分别电性连接有吸肥电磁泵、施肥水泵、管道主阀和增压水泵；STM32F103微处理器与报警模块通过导线连接；STM32F103微处理器与wifi通信模块和GPRS通信模块通过RS232接口连接；
[0006]还包括电源模块、复位模块、时钟模块、JTAG模块和存储模块，STM32F103微处理器与电源模块、复位模块、时钟模块、JTAG模块和存储模块分别通过导线连接。
[0007]本技术的特征还在于，
[0008]传感器模块包括EC传感器，PH传感器，湿度传感器，施肥水泵状态传感器，增压水泵状态传感器，施肥罐液位高低状态传感器。
[0009]EC传感器的型号为EC
‑
1800型电导率控制器。
[0010]PH传感器的型号为PH
‑
1800酸碱控制器。
[0011]湿度传感器为4～20mA的土壤温湿度传感器。
[0012]施肥水泵状态传感器的型号为固态继电器JGJ11。
[0013]增压水泵状态传感器的型号为JGJ12。
[0014]施肥罐液位高低状态传感器的型号为超声波液位计GRD
‑
985。
[0015]本技术的有益效果是，
[0016]本技术利用多个传感器进行作物生长环境的监测，综合分析传感器数据后，得到科学灌溉时间和施肥比例，实现了对不同农作物的精确灌溉，解决了传统灌溉浪费水
资源和肥料的问题。
附图说明
[0017]图1是本技术水肥一体化灌溉设备的结构示意图；
[0018]图2是本技术水肥一体化灌溉设备的使用流程图。
[0019]图中，1.STM32F103微处理器，2.数据采集接口，3.按键显示模块，4.继电器模块，5.报警模块，6.wifi通信模块，7.GPRS通信模块，8.EC传感器，9.PH传感器，10.湿度传感器，11.施肥水泵状态传感器，12.增压水泵状态传感器，13.施肥罐液位高低状态传感器。
具体实施方式
[0020]下面结合附图和具体实施方式对本技术进行详细说明。
[0021]如图1所示，本技术水肥一体化灌溉设备，包括STM32F103微处理器1、数据采集接口2、按键显示模块3、wifi通信模块6、GPRS通信模块7、报警模块5和继电器模块4；
[0022]STM32F103微处理器1与数据采集接口2通过模拟量输入模块和数字量输入模块连接，数据采集接口2连接有传感器模块，STM32F103微处理器1与按键显示模块3通过导线连接，按键显示模块3包括按键和LED灯；STM32F103微处理器1与继电器模块4通过调控模块连接，继电器模块4分别电性连接有吸肥电磁泵、施肥水泵、管道主阀和增压水泵；STM32F103微处理器1与报警模块5通过导线连接；STM32F103微处理器1与wifi通信模块6和GPRS通信模块7通过RS232接口连接；LED灯和报警模块主要是提醒监控中心异常灌溉的情况，初始温湿度与采集的温湿度相差极大时或系统异常时，这些情况报警模块都会提示监控中心出现异常，需要人工通过按键检查。
[0023]还包括电源模块、复位模块、时钟模块、JTAG模块和存储模块，时钟模块和复位模块联合使用可以实现STM32F103微处理器对数据采集接口2的定时控制，控制数据采集接口2通过传感器采集信息，并在一段时间后复位，STM32F103微处理器1与电源模块、复位模块、时钟模块、JTAG模块和存储模块分别通过导线连接。
[0024]传感器模块包括EC传感器8，PH传感器9，湿度传感器10，施肥水泵状态传感器11，增压水泵状态12，施肥罐液位高低状态传感器13。
[0025]EC传感器8的型号为EC
‑
1800型电导率控制器。
[0026]PH传感器9的型号为PH
‑
1800酸碱控制器。
[0027]湿度传感器10为大连祺峰科技生产的4～20mA土壤温湿度传感器。
[0028]施肥水泵状态传感器11的型号为固态继电器JGJ11。
[0029]增压水泵状态传感器12的型号为JGJ12。
[0030]施肥罐液位高低状态传感器13的型号为超声波液位计GRD
‑
985。
[0031]如图2所示，本技术的工作原理及过程为：在供电条件满足的条件下，STM32F103微处理器1会根据内部设置好的采样时间，通过数据采集接口2分别对EC传感器8、PH传感器9、湿度传感器10、施肥水泵状态传感器11、增压水泵状态12、施肥罐液位高低状态传感器13采集到的信号进行收集，这些采集到的数据经过模拟量输入模块和数字量输入模块发送给STM32F103微处理器1，STM32F103微处理器1将收集的数据存储到扩展的存储模块中，当监控中心通过无线网络要求STM32F103微处理器1将采集数据发送，或者STM32F103
微处理器1自设定的发送时间到达的时候，STM32F103微处理器可以通过GPRS通信模块7或者wifi通信模块6将采集数据发送给监控中心。
[0032]STM32F103微处理器1也可以对传感器采集的数据在内部进行数学分析，当基于湿度传感器10检测当前土壤湿度比较低、EC、PH低于阈值时，STM32F103微处理器1开始计算目前情况下的灌溉时间和施肥比例，计算后启动吸肥水泵进行肥料的配制，之后STM32F103微处理器1通过调控模块控制继电器模块开启管道主阀开始灌溉，启动增压水泵、吸肥电磁泵和施肥水泵用于抽水和抽取液体肥料并施肥，在灌溉和施肥的过程中国本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.水肥一体化灌溉设备，其特征在于，包括STM32F103微处理器(1)、数据采集接口(2)、按键显示模块(3)、wifi通信模块(6)、GPRS通信模块(7)、报警模块(5)和继电器模块(4)；所述STM32F103微处理器(1)与数据采集接口(2)通过模拟量输入模块和数字量输入模块连接，所述数据采集接口(2)连接有传感器模块，所述STM32F103微处理器(1)与按键显示模块(3)通过导线连接，所述按键显示模块(3)包括按键和LED灯；所述STM32F103微处理器(1)与继电器模块(4)通过调控模块连接，所述继电器模块(4)分别电性连接有吸肥电磁泵、施肥水泵、管道主阀和增压水泵；STM32F103微处理器(1)与报警模块(5)通过导线连接；STM32F103微处理器(1)与wifi通信模块(6)和GPRS通信模块(7)通过RS232接口连接；还包括电源模块、复位模块、时钟模块、JTAG模块和存储模块，所述STM32F103微处理器(1)与电源模块、复位模块、时钟模块、JTAG模块和存储模块分别通过导线连接。2.根据权利要求1所述的水...

【专利技术属性】
技术研发人员：李丽敏，赵宇康，任瑞斌，崔成涛，
申请(专利权)人：西安工程大学，
类型：新型
国别省市：