專利名稱：遠程控制家用微型自動滴灌系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及遠程控制與灌溉技術領域，具體涉及使用GSM網絡，利用短消息方式實現遠程控制的微型自動滴灌系統。
背景技術：
現代都市中，很多家庭在陽臺或花園中都種有花草或植物，這些植物都需要間隔一定的時間對其灌溉，否則就會影響生長或枯死。都市人工作忙碌，外出頻繁，無法對植物進行定期灌溉，特別是夏秋季，陽臺、屋前、屋頂花園植物幾天不灌溉就會枯死或生長受到影響。目前尚無相關解決此問題的研究或產品報道。
發明內容
為實現對城市家養植物灌溉的自動化和解決較長時間無人條件下的植物灌溉問題，申請人發明了該遠程控制家用微型自動灌溉系統。該系統有兩種工作模式，一種為手動模式，一種為遠程控制模式。當有人在家時，使用手動模式，按下開關便可實現灌溉；當家中長期無人時，使用遠程控制模式，利用手機發送短消息到滴灌控制設備上就可實現定時灌溉。本發明遠程控制家用微型自動滴灌系統由控制模塊、電磁閥、滴灌水管三個部分構成，電磁閥一端通過水管與自來水或儲水箱連接，另一端與滴灌水管連接，控制模塊由電源模塊、單片機模塊、按鍵輸入模塊、短消息接收模塊、電磁閥驅動模塊、狀態顯示模塊構成，控制模塊與電磁閥連接。控制模塊用于接收手動灌溉信號或遠程控制信號，控制電磁閥的開啟與關閉。電磁閥控制水路的通斷，當電磁閥打開時，水(自來水或儲水箱)通過水管流入滴灌水管實現灌溉；當電磁閥關閉時，切斷水源，停止灌溉，滴灌水管上有若干滴孔，需要開啟的滴孔數量可根據灌溉對象的需水量進行調整。控制模塊的電源模塊將220V交流電變換成5V直流電，為控制模塊供電。單片機模塊是整個系統的控制核心，接收手動控制或遠程控制信號，實現對電磁閥控制、狀態顯示等功能。按鍵輸入模塊用于手動控制灌溉的開啟或停止。短消息接收模塊用于接收遠程控制模式下的短消息命令。電磁閥驅動模塊用于驅動電磁閥，實現對電磁閥的控制。狀態顯示模塊用于顯示系統所處的狀態，用LED來對當前狀態進行指示。電磁閥由控制線圈和閥體構成，線圈通電或斷電控制閥體的開啟或關閉。線圈受控于單片機，單片機通過電磁閥驅動電路實現對線圈的通電或斷電，從而控制閥體的動作實現滴灌的控制。滴灌水管可用軟塑膠管制成，在膠管上布置有滴孔，滴孔大小0. 6mm至0. 9mm,滴孔位置及數量視灌溉對象定，一般一盆或一株植物設一個滴孔。通過調整水龍頭出水的壓力(或儲水箱高度)來控制每次滴灌。根據用戶實際情況，選擇用自來水供水，還是儲水箱供水，若選用儲水箱，根據灌溉對象需水量的多少，將儲水箱內儲存足夠水。系統上電后，單片機執行初始化程序，使系統各部分處于確定的狀態，然后系統等待灌溉指令，LED指示燈表明系統處于等待命令狀態。只要接收到有效的手動灌溉指令或短消息灌溉指令，單片機便打開電磁閥進行灌溉，同時狀態指示為正在灌溉狀態。當接收到停止灌溉指令或滴灌時間超過預定時間，停止灌溉， 系統又回到等待灌溉指令狀態。預定滴灌時間根據需要通過程序設定，一般以2小時為宜， 也可以設定為其它時間長度。本發明的優點是，本系統實現了對城市家養植物灌溉的自動化和解決較長時間無人條件下的植物灌溉問題，保證植物正常生長，操作方便，成本低。
圖1為系統總體結構2為控制模塊結構圖； 圖3為系統工作流程圖。
具體實施例方式遠程控制家用微型自動滴灌系統，電源模塊采用T0P223開關電源控制器、開關變壓器、光電耦合器等器件構成AC-DC變換電路，該電路的輸入電壓為85 265V，輸出電壓為 8V。采用LM317線性穩壓器件，將8V電源變換成5V電源，為單片機及所有外圍電路提供電源。單片機采用microchip公司的dsPIC30F2010。短消息模塊采用西門子的GSM模塊，型號為TC35。按鍵輸入模塊為2個觸點式，無鎖定按鍵，一個按鍵為開始灌溉按鍵，另一個為停止灌溉按鍵。電磁閥驅動模塊采用ULN2003實現將單片機IO 口對繼電器的控制，再由繼電器控制電磁閥線圈的通電或斷電。狀態顯示模塊由3個直徑5mm的LED (發光二極管)構成，三個LED的顏色分別為紅、綠、橙，紅色LED用于電源指示，綠色LED用于灌溉指示，橙色 LED用于等待狀態指示。電磁閥采用三葉公司的產品，型號為2W-160-15，其輸入電壓為220V交流電，工作電流0. 1A，功率14W，不通電時，電磁閥狀態為關閉，通電后電磁閥打開。管徑為1/2英寸， 內螺紋連接。滴灌水管采用管徑為1/2英寸的軟塑膠管，上面分布滴孔，直徑0. 6mm至0. 9mm。 滴孔位置視滴灌對象所在位置而定。試驗表明，該系統實現手動模式下的滴灌操作，當灌溉按鍵按下后，繼電器通電， 打開電磁閥進行灌溉；當停止灌溉按鍵按下后，電磁閥關閉，結束灌溉，如果沒有按下停止灌溉鍵，灌溉進行預先設定的2小時后，自動停止灌溉。在遠程控制模式下，當系統接收到 “灌溉開始”的短消息后，開始灌溉，同時發送應答短消息“灌溉進行中…”，當系統接收到 “灌溉停止”的短消息后，停止灌溉，同時發送應答短消息“灌溉已停止”，如果系統沒有收到停止灌溉的短消息，灌溉2小時后，系統自動停止，同時發送短消息“灌溉預先設定的2小時，自動結束灌溉”。
權利要求
1.遠程控制家用微型自動滴灌系統，其特征在于，由控制模塊、電磁閥、滴灌水管三個部分構成，電磁閥一端通過水管與自來水或儲水箱連接，另一端與滴灌水管連接，控制模塊由電源模塊、單片機模塊、按鍵輸入模塊、短消息接收模塊、電磁閥驅動模塊、狀態顯示模塊構成，控制模塊與電磁閥連接。
全文摘要
遠程控制家用微型自動滴灌系統，由控制模塊、電磁閥、滴灌水管三個部分構成，電磁閥一端通過水管與自來水或儲水箱連接，另一端與滴灌水管連接，控制模塊由電源模塊、單片機模塊、按鍵輸入模塊、短消息接收模塊、電磁閥驅動模塊、狀態顯示模塊構成，控制模塊與電磁閥連接。本系統實現了對城市家養植物灌溉的自動化和解決較長時間無人條件下的植物灌溉問題，保證植物正常生長，操作方便，成本低。
文檔編號A01G25/16GK102388787SQ201110263250
公開日2012年3月28日 申請日期2011年9月7日 優先權日2011年9月7日
發明者吳永烽, 李光林, 李曉東 申請人:西南大學