一種枸杞精量滴灌補水控制系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及農業灌溉技術領域，特別涉及了一種枸杞精量滴灌補水控制系統。
【背景技術】
[0002]目前，寧夏全區枸杞種植面積約5.6萬公頃，枸杞干果總量達到13萬噸，約占全國總產量的55%，年綜合產值超過80億元。近年來，隨著引黃灌區引水量的不斷減少，水資源緊張的情況不斷加劇，傳統的灌溉方式及方法已經難以滿足枸杞產業快速發展的需求。為解決水資源短缺、利用率不高及水利基礎設施薄弱的問題，自治區政府大力推廣以滴灌、噴灌、微噴為主的現代高效節水灌溉技術，在中寧、中衛、同心等枸杞主要產區新建了一批節水灌溉項目，枸杞節水滴灌技術已經取得了初步成功。
[0003]雖然滴灌作為最節水的灌溉技術之一已經在枸杞種植中開展廣泛的應用，目前精量滴灌控制系統價格昂貴致使枸杞生產成本較高，尤其是核心控制系統技術較為先進復雜，大多以國外引進為主，被稱作為“昂貴的技術”，為進一步提高水資源利用率及降低枸杞生產成本，本文設計了低成本枸杞精量滴灌補水控制系統。
【發明內容】
[0004]本實用新型的目的是為了解決上述存在的問題，特提供了一種枸杞精量滴灌補水控制系統。
[0005]本實用新型提供了一種枸杞精量滴灌補水控制系統，包括:太陽能供電模塊，其特征在于所述太陽能供電模塊分別與土壤水分采集模塊、水量計數模塊、土壤酸堿度測試模塊相連;所述土壤水分采集模塊、水量計數模塊、土壤酸堿度測試模塊分別與單片機控制系統相連;所述單片機控制系統與鍵盤顯示模塊、LED指示燈、輸出控制模塊、電源模塊連接。
[0006]作為優選的技術方案，所述太陽能供電模塊的輸出電壓為+5V、+12V。
[0007]作為優選的技術方案，所述土壤水分采集模塊輸出的是(0-5V)的方波信號，所述土壤水分采集模塊包括電阻型土壤水分傳感器、LM324運算放大電路、CD4046鎖相環集成電路。
[0008]作為優選的技術方案，所述水量計數模塊采用霍爾流量傳感器進行滴灌水量計數，所述霍爾水流傳感器由塑料閥體、水流轉子組件和霍爾傳感器組成。
[0009]作為優選的技術方案，所述土壤酸堿度測試模塊經A/D轉換電路接入到單片機控制系統。
[0010]本實用新型的優點:本實用新型所述枸杞精量滴灌補水控制系統成本低廉、操作簡便、穩定可靠，具有一定的推廣應用價值。
【附圖說明】
[0011 ]下面結合附圖及實施方式對本實用新型作進一步詳細的說明。
[0012]圖1為一種枸杞精量滴灌補水控制系統原理結構示意圖。
【具體實施方式】
[0013]本實用新型采用土壤水分采集模塊2、水量計數模塊3、土壤酸堿度測試模塊4與單片機控制系統5的控制模式。工作原理:枸杞精量滴灌補水控制系統的控制模塊根據土壤水分、水量、酸堿度，決策出不同灌溉區域的灌溉控制方式，對節水灌溉的全部系統進行自適應檢測與控制，做到合理調配，實現既經濟又適當的滴灌方式。控制器可通過各個傳感器實時監測土壤墑情，設定土壤灌溉水分臨界值，根據土壤墑情和枸杞需水規律自主決策滴灌用水量，并通過輸出控制裝置啟動滴灌系統進行精量化自動灌溉，同時可通過數碼管顯示屏實時顯示滴灌水量以及土壤水分監測值。
[0014]核心模塊采用價格低廉且功能穩定的AT89S52單片機控制系統5進行設計，包括:太陽能供電模塊I，所述太陽能供電模塊I分別與土壤水分采集模塊2、水量計數模塊、土壤酸堿度測試模塊4相連;所述土壤水分采集模塊2、水量計數模塊3、土壤酸堿度測試模塊4分別與單片機控制系統5相連;所述單片機控制系統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，特點是在基片上覆蓋一層用感濕材料制成的膜，當空氣中的水蒸氣吸附在感濕膜上時，元件的電阻率和電阻值發生變化，利用這一特性即可測量土壤水分。電路設計中將傳感器測定的土壤電阻率轉化為土壤電壓信號，經過LM324運算放大器放大后再輸入⑶4046，經⑶4046鎖相環芯片后轉化為一定頻率的0-5V的方波信號，形成可供AT89S52芯片進行計算的數字信號，最后輸入到單片機控制系統5。
[0016]水量計數模塊3采用霍爾流量傳感器進行滴灌水量計數，所述霍爾水流傳感器由塑料閥體、水流轉子組件和霍爾傳感器組成。水流量傳感器信號引腳接入AT89S52芯片，并將它裝在滴灌系統的進水端，用于檢測進水流量。當水通過傳感器中水流轉子組件時，磁性轉子轉動并且轉速隨著流量變化而變化，霍爾傳感器輸出相應脈沖信號，反饋給單片機控制系統5，由單片機控制系統5對脈沖信號進行計數，從而計算出滴灌水量并進行相應的控制。
[0017]酸堿度是土壤重要的理化性質之一，是影響土壤肥力的重要因素和土壤農化分析的基本項目，同時也是農業生產和農業環境保護方面的一個重要指標。土壤酸堿度測試模塊4采用電極電位法對土壤的酸堿度進行測試，并將測試到的電壓值通過A/D轉換電路接入到單片機控制系統5，單片機控制系統5根據計算電壓值與酸堿度的關系，進行顯示和控制。
[0018]上述實施例，只是本實用新型的一個實例，并不是用來限制本實用新型的實施與權利范圍，凡與本實用新型權利要求所述內容相同或等同的技術方案，均應包括在本實用新型保護范圍內。
【主權項】
1.一種枸杞精量滴灌補水控制系統，包括:太陽能供電模塊，其特征在于所述太陽能供電模塊分別與土壤水分采集模塊、水量計數模塊、土壤酸堿度測試模塊相連;所述土壤水分采集模塊、水量計數模塊、土壤酸堿度測試模塊分別與單片機控制系統相連;所述單片機控制系統與鍵盤顯示模塊、LED指示燈、輸出控制模塊、電源模塊連接。2.按照權利要求1所述的枸杞精量滴灌補水控制系統，其特征在于:所述太陽能供電模塊的輸出電壓為+5V、+12V。3.按照權利要求1所述的枸杞精量滴灌補水控制系統，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，所述土壤水分采集模塊包括電阻型土壤水分傳感器、LM324運算放大電路、⑶4046鎖相環集成電路。4.按照權利要求1所述枸杞精量滴灌補水控制系統，其特征在于:所述水量計數模塊采用霍爾流量傳感器進行滴灌水量計數，所述霍爾水流傳感器由塑料閥體、水流轉子組件和霍爾傳感器組成。5.按照權利要求1所述枸杞精量滴灌補水控制系統，其特征在于:所述土壤酸堿度測試模塊經A/D轉換電路接入到單片機控制系統。
【專利摘要】一種枸杞精量滴灌補水控制系統，包括：太陽能供電模塊，其特征在于所述太陽能供電模塊分別與土壤水分采集模塊、水量計數模塊、土壤酸堿度測試模塊相連；所述土壤水分采集模塊、水量計數模塊、土壤酸堿度測試模塊分別與單片機控制系統相連；所述單片機控制系統與鍵盤顯示模塊、LED指示燈、輸出控制模塊、電源模塊連接，本實用新型的優點：本實用新型所述枸杞精量滴灌補水控制系統成本低廉、操作簡便、穩定可靠，具有一定的推廣應用價值。
【IPC分類】A01G25/16, A01G25/02, G05B19/042
【公開號】CN205337088
【申請號】CN201620029747
【發明人】吳霞, 王長軍, 尚紅鶯, 王世榮, 羅昀, 王小虎
【申請人】寧夏農林科學院
【公開日】2016年6月29日
【申請日】2016年1月13日