一種枸杞精量滴灌補(bǔ)水控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及農(nóng)業(yè)灌溉技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及了一種枸杞精量滴灌補(bǔ)水控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，寧夏全區(qū)枸杞種植面積約5.6萬(wàn)公頃，枸杞干果總量達(dá)到13萬(wàn)噸，約占全國(guó)總產(chǎn)量的55%，年綜合產(chǎn)值超過(guò)80億元。近年來(lái)，隨著引黃灌區(qū)引水量的不斷減少，水資源緊張的情況不斷加劇，傳統(tǒng)的灌溉方式及方法已經(jīng)難以滿足枸杞產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的需求。為解決水資源短缺、利用率不高及水利基礎(chǔ)設(shè)施薄弱的問(wèn)題，自治區(qū)政府大力推廣以滴灌、噴灌、微噴為主的現(xiàn)代高效節(jié)水灌溉技術(shù)，在中寧、中衛(wèi)、同心等枸杞主要產(chǎn)區(qū)新建了一批節(jié)水灌溉項(xiàng)目，枸杞節(jié)水滴灌技術(shù)已經(jīng)取得了初步成功。
[0003]雖然滴灌作為最節(jié)水的灌溉技術(shù)之一已經(jīng)在枸杞種植中開(kāi)展廣泛的應(yīng)用，目前精量滴灌控制系統(tǒng)價(jià)格昂貴致使枸杞生產(chǎn)成本較高，尤其是核心控制系統(tǒng)技術(shù)較為先進(jìn)復(fù)雜，大多以國(guó)外引進(jìn)為主，被稱作為“昂貴的技術(shù)”，為進(jìn)一步提高水資源利用率及降低枸杞生產(chǎn)成本，本文設(shè)計(jì)了低成本枸杞精量滴灌補(bǔ)水控制系統(tǒng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型的目的是為了解決上述存在的問(wèn)題，特提供了一種枸杞精量滴灌補(bǔ)水控制系統(tǒng)。
[0005]本實(shí)用新型提供了一種枸杞精量滴灌補(bǔ)水控制系統(tǒng)，包括:太陽(yáng)能供電模塊，其特征在于所述太陽(yáng)能供電模塊分別與土壤水分采集模塊、水量計(jì)數(shù)模塊、土壤酸堿度測(cè)試模塊相連;所述土壤水分采集模塊、水量計(jì)數(shù)模塊、土壤酸堿度測(cè)試模塊分別與單片機(jī)控制系統(tǒng)相連;所述單片機(jī)控制系統(tǒng)與鍵盤顯示模塊、LED指示燈、輸出控制模塊、電源模塊連接。
[0006]作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述太陽(yáng)能供電模塊的輸出電壓為+5V、+12V。
[0007]作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述土壤水分采集模塊輸出的是(0-5V)的方波信號(hào)，所述土壤水分采集模塊包括電阻型土壤水分傳感器、LM324運(yùn)算放大電路、CD4046鎖相環(huán)集成電路。
[0008]作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述水量計(jì)數(shù)模塊采用霍爾流量傳感器進(jìn)行滴灌水量計(jì)數(shù)，所述霍爾水流傳感器由塑料閥體、水流轉(zhuǎn)子組件和霍爾傳感器組成。
[0009]作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述土壤酸堿度測(cè)試模塊經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換電路接入到單片機(jī)控制系統(tǒng)。
[0010]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn):本實(shí)用新型所述枸杞精量滴灌補(bǔ)水控制系統(tǒng)成本低廉、操作簡(jiǎn)便、穩(wěn)定可靠，具有一定的推廣應(yīng)用價(jià)值。
【附圖說(shuō)明】
[0011 ]下面結(jié)合附圖及實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
[0012]圖1為一種枸杞精量滴灌補(bǔ)水控制系統(tǒng)原理結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]本實(shí)用新型采用土壤水分采集模塊2、水量計(jì)數(shù)模塊3、土壤酸堿度測(cè)試模塊4與單片機(jī)控制系統(tǒng)5的控制模式。工作原理:枸杞精量滴灌補(bǔ)水控制系統(tǒng)的控制模塊根據(jù)土壤水分、水量、酸堿度，決策出不同灌溉區(qū)域的灌溉控制方式，對(duì)節(jié)水灌溉的全部系統(tǒng)進(jìn)行自適應(yīng)檢測(cè)與控制，做到合理調(diào)配，實(shí)現(xiàn)既經(jīng)濟(jì)又適當(dāng)?shù)牡喂喾绞??？刂破骺赏ㄟ^(guò)各個(gè)傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)土壤墑情，設(shè)定土壤灌溉水分臨界值，根據(jù)土壤墑情和枸杞需水規(guī)律自主決策滴灌用水量，并通過(guò)輸出控制裝置啟動(dòng)滴灌系統(tǒng)進(jìn)行精量化自動(dòng)灌溉，同時(shí)可通過(guò)數(shù)碼管顯示屏實(shí)時(shí)顯示滴灌水量以及土壤水分監(jiān)測(cè)值。
[0014]核心模塊采用價(jià)格低廉且功能穩(wěn)定的AT89S52單片機(jī)控制系統(tǒng)5進(jìn)行設(shè)計(jì)，包括:太陽(yáng)能供電模塊I，所述太陽(yáng)能供電模塊I分別與土壤水分采集模塊2、水量計(jì)數(shù)模塊、土壤酸堿度測(cè)試模塊4相連;所述土壤水分采集模塊2、水量計(jì)數(shù)模塊3、土壤酸堿度測(cè)試模塊4分別與單片機(jī)控制系統(tǒng)5相連;所述單片機(jī)控制系統(tǒng)5與鍵盤顯示模塊6、LED指示燈7、輸出控制模塊8、電源模塊9連接。
[0015]土壤水分采集模塊2為電阻型土壤水分傳感器，其敏感元件為濕敏電阻，特點(diǎn)是在基片上覆蓋一層用感濕材料制成的膜，當(dāng)空氣中的水蒸氣吸附在感濕膜上時(shí)，元件的電阻率和電阻值發(fā)生變化，利用這一特性即可測(cè)量土壤水分。電路設(shè)計(jì)中將傳感器測(cè)定的土壤電阻率轉(zhuǎn)化為土壤電壓信號(hào)，經(jīng)過(guò)LM324運(yùn)算放大器放大后再輸入⑶4046，經(jīng)⑶4046鎖相環(huán)芯片后轉(zhuǎn)化為一定頻率的0-5V的方波信號(hào)，形成可供AT89S52芯片進(jìn)行計(jì)算的數(shù)字信號(hào)，最后輸入到單片機(jī)控制系統(tǒng)5。
[0016]水量計(jì)數(shù)模塊3采用霍爾流量傳感器進(jìn)行滴灌水量計(jì)數(shù)，所述霍爾水流傳感器由塑料閥體、水流轉(zhuǎn)子組件和霍爾傳感器組成。水流量傳感器信號(hào)引腳接入AT89S52芯片，并將它裝在滴灌系統(tǒng)的進(jìn)水端，用于檢測(cè)進(jìn)水流量。當(dāng)水通過(guò)傳感器中水流轉(zhuǎn)子組件時(shí)，磁性轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)并且轉(zhuǎn)速隨著流量變化而變化，霍爾傳感器輸出相應(yīng)脈沖信號(hào)，反饋給單片機(jī)控制系統(tǒng)5，由單片機(jī)控制系統(tǒng)5對(duì)脈沖信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)，從而計(jì)算出滴灌水量并進(jìn)行相應(yīng)的控制。
[0017]酸堿度是土壤重要的理化性質(zhì)之一，是影響土壤肥力的重要因素和土壤農(nóng)化分析的基本項(xiàng)目，同時(shí)也是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和農(nóng)業(yè)環(huán)境保護(hù)方面的一個(gè)重要指標(biāo)。土壤酸堿度測(cè)試模塊4采用電極電位法對(duì)土壤的酸堿度進(jìn)行測(cè)試，并將測(cè)試到的電壓值通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換電路接入到單片機(jī)控制系統(tǒng)5，單片機(jī)控制系統(tǒng)5根據(jù)計(jì)算電壓值與酸堿度的關(guān)系，進(jìn)行顯示和控制。
[0018]上述實(shí)施例，只是本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)例，并不是用來(lái)限制本實(shí)用新型的實(shí)施與權(quán)利范圍，凡與本實(shí)用新型權(quán)利要求所述內(nèi)容相同或等同的技術(shù)方案，均應(yīng)包括在本實(shí)用新型保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種枸杞精量滴灌補(bǔ)水控制系統(tǒng)，包括:太陽(yáng)能供電模塊，其特征在于所述太陽(yáng)能供電模塊分別與土壤水分采集模塊、水量計(jì)數(shù)模塊、土壤酸堿度測(cè)試模塊相連;所述土壤水分采集模塊、水量計(jì)數(shù)模塊、土壤酸堿度測(cè)試模塊分別與單片機(jī)控制系統(tǒng)相連;所述單片機(jī)控制系統(tǒng)與鍵盤顯示模塊、LED指示燈、輸出控制模塊、電源模塊連接。2.按照權(quán)利要求1所述的枸杞精量滴灌補(bǔ)水控制系統(tǒng)，其特征在于:所述太陽(yáng)能供電模塊的輸出電壓為+5V、+12V。3.按照權(quán)利要求1所述的枸杞精量滴灌補(bǔ)水控制系統(tǒng)，其特征在于:所述土壤水分采集模塊輸出的是0-5V的方波信號(hào)，所述土壤水分采集模塊包括電阻型土壤水分傳感器、LM324運(yùn)算放大電路、⑶4046鎖相環(huán)集成電路。4.按照權(quán)利要求1所述枸杞精量滴灌補(bǔ)水控制系統(tǒng)，其特征在于:所述水量計(jì)數(shù)模塊采用霍爾流量傳感器進(jìn)行滴灌水量計(jì)數(shù)，所述霍爾水流傳感器由塑料閥體、水流轉(zhuǎn)子組件和霍爾傳感器組成。5.按照權(quán)利要求1所述枸杞精量滴灌補(bǔ)水控制系統(tǒng)，其特征在于:所述土壤酸堿度測(cè)試模塊經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換電路接入到單片機(jī)控制系統(tǒng)。
【專利摘要】一種枸杞精量滴灌補(bǔ)水控制系統(tǒng)，包括：太陽(yáng)能供電模塊，其特征在于所述太陽(yáng)能供電模塊分別與土壤水分采集模塊、水量計(jì)數(shù)模塊、土壤酸堿度測(cè)試模塊相連；所述土壤水分采集模塊、水量計(jì)數(shù)模塊、土壤酸堿度測(cè)試模塊分別與單片機(jī)控制系統(tǒng)相連；所述單片機(jī)控制系統(tǒng)與鍵盤顯示模塊、LED指示燈、輸出控制模塊、電源模塊連接，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)：本實(shí)用新型所述枸杞精量滴灌補(bǔ)水控制系統(tǒng)成本低廉、操作簡(jiǎn)便、穩(wěn)定可靠，具有一定的推廣應(yīng)用價(jià)值。
【IPC分類】A01G25/16, A01G25/02, G05B19/042
【公開(kāi)號(hào)】CN205337088
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201620029747
【發(fā)明人】吳霞, 王長(zhǎng)軍, 尚紅鶯, 王世榮, 羅昀, 王小虎
【申請(qǐng)人】寧夏農(nóng)林科學(xué)院
【公開(kāi)日】2016年6月29日
【申請(qǐng)日】2016年1月13日