一种基于STM32棉田水肥一体化远程灌溉系统

一种基于stm32棉田水肥一体化远程灌溉系统
技术领域
1.本发明涉及农田节水灌溉领域，具体涉及一种基于stm32棉田水肥一体化远程灌溉系统。


背景技术：

2.传统的水肥一体化技术是以滴灌和喷灌技术为基础，将肥料、水分、输送到作物根部土壤，但并不能有效提高肥料与灌溉用水分利用率。为此，本发明提供一种基于stm32棉田水肥一体化远程灌溉系统，系统根据土壤信息以及棉花的生长情况，适时适量的对棉花进行灌溉，以提高化肥、灌溉用水的利用率。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种基于stm32棉田水肥一体化远程灌溉系统，通过棉田信息采集子系统的传感器采集棉田土壤参数包括土壤温湿度、土壤ec值、土壤ph值，通过田间小型气象站采集棉田环境气象信息包括气温湿度、气压、风向、风速、雨量等数据，然后棉田信息采集子系统的传感器将采集到的信息以模拟量信号反馈到数据采集模块中，然后将数据采集模块采集到的棉田土壤参数和田间小型气象站采集棉田环境气象信息通过无线通信模块传输到主控模块中，通过4g网络将采集到的信息实时的发送到远程控制端，用户结合传输过来的信息选择适宜的施肥量和用水量，以实现节约肥料和用水及增产目的。
4.为了解决上述技术问题，本发明提供了一种基于stm32棉田水肥一体化灌溉系统，包括棉田信息采集子系统、驱动子系统、无线通信子系统、供电子系统、供水管道和滴灌带；所述数据棉田信息采集子系统包括数据采集模块、土壤温湿度传感器、土壤ec值传感器、土壤ph值传感器、田间小型气象站；所述驱动子系统包括驱动模块、水泵、电动阀；所述无线网络通信系统包括模块、无线路由器、4g网络、远程控制端；所述供电子系统包括蓄电池、电压转换电路。
5.进一步地，所述的棉田信息采集子系统的土壤温湿度传感器、土壤ec值传感器、土壤ph值传感器与数据采集模块模拟量端口连接、田间小型气象站具有数据传输功能与无线通讯子系统进行通讯，实时的传递棉田土壤信息及气象信息。
6.进一步地，所述的驱动子系统的驱动模块与水泵、电动阀相连接，stm32主控模块发送驱动命令给驱动模块，控制电动阀的开启程度与水泵的启停。
7.进一步地，所述的供电子系统对stm32主控模块、棉田信息采集子系统、驱动子系统、无线通信子系统进行供电，通过电压转换电路将蓄电池的电压转化成棉田信息采集子系统、驱动子系统、无线通信子系统、stm32主控模块所需的工作电压。
8.与现有技术相比，本发明的优点是：本发明提供了一种基于stm32棉田水肥一体化远程灌溉系统，采用stm32控制系统，结合嵌入式和无线网络通信方式，实现系统的远程控制。由于棉花不同生长时期对肥料和水的需求存在差异，系统按规定时间间隔检测土壤温湿度、ec值及ph值。系统及时的将棉田信息反馈至远程控制端，用户可以通过远程控制端及
时的调节肥料浓度和用水量。市场上的水肥一体化设备智能化程度不高，且比较依赖手动操作，而且无法准确控制施肥浓度和施肥量。所述的水肥一体化远程灌溉系统，可以远程控制阀门的开关及水泵的启停，并将土壤情况实时反馈至远程控制端，用户结合土壤和气象信息，动态调整施肥浓度与用水量，达到提高水肥的利用率，以棉花的产量与质量的目的。所述的一种基于stm32棉田水肥一体化远程灌溉系统，成本低、性能高、易维护，具有较高的实用价值。
附图说明
9.图1为本发明一种基于stm32棉田水肥一体化灌溉系统的总体结构示意图。
10.其中，1-棉田信息采集子系统，2-驱动子系统，3-无线通讯子系统，4-供电子系统，5-stm32主控模块，6-数据采集模块，7-土壤温湿度传感器，8-土壤ec值传感器，9-土壤ph值传感器，10-田间小型气象站，11-驱动模块，12-电动阀，13-水泵，14-无线通讯模块，15-无线路由器，16-4g网络，17-远程控制端，18-电压转换电路，19-蓄电池。
具体实施方式
11.下面将结合本发明实例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
12.如图1所示，一种基于stm32棉田水肥一体化远程灌溉系统，包括棉田信息采集子系统1、驱动子系统2、无线通信子系统3、供电子系统4；所述数据棉田信息采集子1系统包括数据采集模块6、土壤温湿度传感器7、土壤ec值传感器8、土壤ph值传感器9、田间小型气象站10；所述驱动子系统3包括驱动模块11、电动阀12、水泵13；所述无线通信子系统3包括无线通信模块14，无线路由器15、4g网络16、远程控制端17；所述供电子系统4包括电压转换电路18和蓄电池19。
13.其中，所述的棉田信息采集子系统1的土壤温湿度传感器7、土壤ec值传感器8、土壤ph值传感器9与数据采集模块6模拟量端口连接、田间小型气象站10具有数据传输功能与无线通讯子系统3进行通讯，实时的传递棉田土壤信息及气象信息。
14.其中，所述的驱动子系统2的驱动模块11与电动阀12、水泵13相连接，stm32主控模块5发送命令给驱动模块11，控制电动阀12的开启程度与水泵13的启停。
15.其中，所述的供电子系统对stm32主控模块5、棉田信息采集子系统1、驱动子系统2、无线通信子系统3进行供电，通过电压转换电路18将蓄电池19的电压转化成棉田信息采集子系统1、驱动子系统2、无线通信子系统3、stm32主控模块5所需的工作电压。
16.以上所述的具体实施例，对本发明的技术方案进行了进一步详细说明，应理解的是，以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，对于本领域的技术人员而言，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本发明的保护范围之内。


技术特征：
1.一种基于stm32棉田水肥一体化远程灌溉系统，其特征在于：包括棉田信息采集子系统（1）、驱动子系统（2）、无线通信子系统（3）、供电子系统（4）、stm32主控模块（5）；所述棉田信息采集子系统（1）系统包括数据采集模块（6）、土壤温湿度传感器（7）、土壤ec值传感器（8）、土壤ph值传感器（9）和田间小型气象站（10）；所述驱动子系统（3）包括驱动模块（11）、电动阀（12）和水泵（13）；所述无线通信子系统（3）包括无线通信模块（14）和无线路由器（15）、4g网络（16）、远程控制端（17）；所述供电子系统（4）包括电压转换电路（18）和蓄电池（19）。2.根据权利要求1所述的一种基于stm32棉田水肥一体化远程灌溉系统，其特征在于：所述的棉田信息采集子系统（1）的土壤温湿度传感器（7）、土壤ec值传感器（8）、土壤ph值传感器（9）与数据采集模块（6）模拟量端口连接，田间小型气象站（10）具有数据传输功能，可以与无线通讯子系统（3）进行通讯，实时的传递棉田土壤信息及气象信息。3.根据权利要求1所述的一种基于stm32棉田水肥一体化远程灌溉系统，其特征在于：所述的驱动子系统（2）的驱动模块（11）与电动阀（12）、水泵（13）电连接，stm32主控模块（5）发送驱动命令给驱动模块（11），控制电动阀（12）的开启程度与水泵（13）的启停。4.根据权利要求1所述的一种基于stm32棉田水肥一体化远程灌溉系统，其特征在于：所述的供电子系统（4）对stm32主控模块（5）、棉田信息采集子系统（1）、驱动子系统（2）、无线通信子系统（3）进行供电，通过电压转换电路（18）将蓄电池（19）的电压转化成棉田信息采集子系统（1）、驱动子系统（2）、无线通信子系统（3）、stm32主控模块（5）所需的工作电压。

技术总结
本发明提供了一种基于STM32棉田水肥一体化远程灌溉系统，包括棉田信息采集子系统、驱动子系统、无线通信子系统、供电子系统和STM32主控模块；所述棉田信息采集子系统包括数据采集模块、土壤温湿度传感器、土壤EC值传感器、土壤pH值传感器和田间小型气象站；所述驱动子系统包括驱动模块、水泵、电动阀；所述无线网络通信系统包括无线通讯模块、无线路由器、4G网络、远程控制端；所述供电子系统包括蓄电池、电压转换电路。本发明提供的一种基于STM32棉田水肥一体化远程灌溉系统，可以结合子系统采集到的田间土壤和气象信息，通过远程控制端及时调节施肥量与用水量，以提高肥料与灌溉用水的利用率。用率。用率。


技术研发人员：张立新 郑宇 李贺 周润猛 孟子皓 朱凤磊
受保护的技术使用者：石河子大学
技术研发日：2022.06.08
技术公布日：2022/8/12