基于农田灌溉场景的电磁阀控制器的制作方法

1.本实用新型涉及农业生产灌溉设备技术领域，具体涉及一种基于农田灌溉场景的电磁阀控制器。


背景技术：

2.随着农业现代化和规模化的加大，在大规模田地灌溉方面使用自动化操作的需求越来越强烈。而现有电磁阀控制大致分为两种：
3.一种是有线的控制方式，即在控制中心的控制柜里对每个电磁阀引一根两芯的电源线，而且该线因田地里面不能布设36v以上的电线，故线都比较粗，同时最远距离不能超过2km（采用进口电磁阀才能达到的效果，如果国产电磁阀因电流消耗大距离还要缩减一半以上），故线材成本高，铺设距离有限；同时，田地里有耗子等、也要耕作，损坏的可能性较大，布线的时候要尽量避免被损坏，故要大范围挖沟、埋线、穿管、修线井；导致布线成本很高、增加灌溉区域麻烦（施工量大、周期长、花钱多）、出现故障线路很不好维修。
4.另一种是无线的控制方式，即通过一次性电源供电、无线通信结合的方式，无需要在田地中布设过多的电线，不会对后期在田地中劳作造成影响，因此无线控制的方式也越来越受行业内人士的选择；但现有无线电磁阀控制器存在着需不定期更换电池的问题，导致设备工作效率低及后期维护成本高的技术问题。
5.公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成本领域技术人员所公知的现有技术。


技术实现要素：

6.本实用新型目的在于提供一种基于农田灌溉场景的电磁阀控制器，旨在解决无线电磁阀控制设备电源需不定期更换导致灌溉效率低、设备运行不稳定性高及后期维护成本高的技术问题。
7.为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：
8.设计一种基于农田灌溉场景的电磁阀控制器，包括太阳能板、电源模块、太阳能板控制器、无线通信模块、控制器模块及开关模块；所述开关模块和无线通信模块分别与所述控制器模块连接，所述太阳能板、太阳能板控制器、电源模块依次连接，所述电源模块包括第一输出电路和第二输出电路，所述第一输出电路上连接有电源转换模块，所述电源转换模块分别与所述无线通信模块和控制器模块连接为其供电，所述第二输出电路与开关模块连接，为与所述开关模块连接的电磁阀供电。
9.优选的，所述电源转换模块包括24v转5v电源模块和5v转3.3v电源模块；所述24v转5v电源模块分别与无线通信模块和5v转3.3v电源模块连接为其供电。
10.优选的，所述5v转3.3v电源模块与控制器模块连接为其供电。
11.优选的，所述无线通信模块为lora无线通信模块、蓝牙通信模块、uwb无线通信模块、zig-bee无线通信模块中的任意一种。
12.优选的，所述控制器模块为单片机。
13.优选的，所述开关模块包括继电器驱动和继电器，所述继电器驱动连接于控制器模块和继电器之间。
14.优选的，所述基于农田灌溉场景的电磁阀控制器还包括连接于控制器模块和继电器之间的电流采样和过流检测与保护模块。
15.与现有技术相比，本实用新型的主要有益技术效果在于：
16.本实用新型通过太阳能板可持续为蓄电池充电，进一步使蓄电池为各个用电模块供电，从而保证电磁阀控制设备的持续运行，提高了农业生产的作业效率和稳定性。
附图说明
17.图1为本实用新型的电路原理图。
18.图中，1为太阳能板控制器，2为电源模块，3为无线通信模块，4为单片机，5为开关模块动，6为电流采样和过流检测与保护模块。
具体实施方式
19.下面结合附图和实施例来说明本实用新型的具体实施方式，但以下实施例只是用来详细说明本实用新型，并不以任何方式限制本实用新型的范围。
20.在本实用新型的描述中，需要理解的是，如涉及“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而非是限定特定的顺序或先后次序。
21.以下实施例中所涉及或依赖的程序均为本技术领域的常规程序或简单程序，本领域技术人员均能根据具体应用场景做出常规选择或者适应性调整。
22.以下实施例中所涉及的单元模块（零部件、结构、机构）或传感器等器件，如无特别说明，则均为常规市售产品。
23.实施例1：一种基于农田灌溉场景的电磁阀控制器，参见图1，包括太阳能板、太阳能板控制器1、电源模块2、无线通信模块3、控制器模块及开关模块5等部分所组成。
24.所述太阳能板、太阳能板控制器1、电源模块2依次连接，所述太阳能板1属于光伏设备，它经过光线照射后发生光电效应产生电流，由于材料和光线所具有的属性和局限性，其生成的电流也是具有波动性的曲线，如果将所产生的电流直接充入所述电源模块2或直接给负载设备供电，则容易造成电源模块2和负载的损坏，严重减少了他们的寿命，因此设置太阳能板控制器1具有过充保护：充电电压高于保护电压时，自动关闭对电源模块2的充电；过放保护：当电源模块2电压低于保护电压时，太阳能板控制器1自动关闭输出端口，以保护电源模块2不受损坏，当电源模块2再次充电时，又能自动恢复供电；负载过流及短路保护：负载电流超过设定值或负载短路后，熔断丝熔断，更换后可继续使用。
25.所述电源模块2包括可充放电的锂电池，锂电池高低温适应能力强、使用寿命长、绿色环保，不管是出产、运用和报废，都不产生任何铅、汞、镉等有毒有害的重金属元素和物质，非常适用于在农作物田地的环境下使用。所述电源模块包括第一输出电路和第二输出电路，所述第一输出电路上包括电源转换模块，用以将由锂电池中的24v电压转换为各个模块适用的电源电压，所述电源转换模块包括24v转5v电源模块和与24v转5v电源模块连接的5v转3.3v电源模块5，所述24v转5v电源模块的输出端与无线通信模块3连接并为其供电，所
述5v转3.3v电源模块与控制器模块连接为其供电；所述第二输出电路与所述开关模块5连接，为与所述开关模块5相连接的电磁阀供电。
26.所述无线通信模块3、开关模块5分别与控制器模块连接，所述控制器模块为单片机4 （stm32l051c6），所述无线通信模块3可以选用lora无线通信模块、蓝牙通信模块、uwb无线通信模块、zig-bee无线通信模块中的任意一种，所述开关模块5包括继电器和驱动，所述无线通信模块3与单片机4连接，实现对电磁阀启闭的无线控制，所述单片机4与继电器驱动连接，所述继电器驱动驱动继电器工作，因为单片机4的输出电流很小，在4～20ma左右，不能直接驱动继电器，因此加入继电器驱动来进一步放大单片机4的输出电流来驱动继电器工作。
27.在所述单片机4和开关模块5之间还设置有电流采样和过流检测与保护模块6；过流保护是当单片机4输出电流到达一定的数值时（及超过设定的最高电流），保护电路触发启动，对电路起过流保护；过流检测中的过流信号使其变成低电平的脉冲信号，从而使过流信号保护电路起到作用；所述电流采样作用是在某个规定的时刻接收输入电压，并在输出端保持该电压直至下次采样开始为止。
28.上面结合附图和实施例对本实用新型作了详细的说明，但是，所属技术领域的技术人员能够理解，在不脱离本实用新型技术构思的前提下，还可以对上述实施例中的各个具体参数进行变更，或者对相关部件、结构及材料进行等同替代，从而形成多个具体的实施例，均为本实用新型的常见变化范围，在此不再一一详述。