節(jié)水灌溉流量監(jiān)控裝置的制造方法
【專利摘要】一種節(jié)水灌溉流量監(jiān)控裝置，對整個(gè)裝置進(jìn)行控制的FPGA電路；定時(shí)電路，該電路的輸出端接FPGA電路；通信電路，該電路與FPGA電路相連；顯示電路，該電路的輸入端接FPGA電路。本實(shí)用新型具有電路簡單，調(diào)試方便，操作簡單，2路監(jiān)控電路監(jiān)控效果好，可以實(shí)時(shí)顯示監(jiān)控結(jié)果的優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】
節(jié)水灌溉流量監(jiān)控裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型屬于自動(dòng)控制技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及到一種節(jié)水灌溉流量監(jiān)控裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前我國水資源十分緊缺，而農(nóng)業(yè)用水浪費(fèi)極為嚴(yán)重，傳統(tǒng)的大水漫灌方式使農(nóng)業(yè)成了用水大戶，其用水量占全國總用水量的70%以上，而水的有效利用率只有30%?40%，僅為發(fā)達(dá)國家的一半左右，每立方米水的糧食生產(chǎn)能力只有0.85kg，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于發(fā)達(dá)國家每立方米水的糧食生產(chǎn)能2kg以上的水平。
[0003]改變?nèi)藗兦О倌陙韨鹘y(tǒng)的灌溉習(xí)慣，用較少的水獲得較高的產(chǎn)出效益，推廣高效節(jié)水灌溉技術(shù)是一項(xiàng)重任，也是緩解我國水資源緊缺的途徑之一，更是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的必然選擇。
[0004]節(jié)水灌溉是根據(jù)作物生長的需求，按時(shí)按量進(jìn)行灌溉，保證作物的生長，提高土地效能。其中，流量研究是節(jié)水灌溉中重要的一個(gè)方面，現(xiàn)有的流量監(jiān)控的裝置主要是由ARM處理器控制實(shí)現(xiàn)的，或由PC機(jī)控制實(shí)現(xiàn)的。這兩種實(shí)現(xiàn)控制方式有以下不足:成本高；專業(yè)性太強(qiáng)，使用者必須學(xué)會(huì)相關(guān)的軟件;集成度高，設(shè)計(jì)復(fù)雜;不易被使用者接收。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題在于克服現(xiàn)有流量監(jiān)控裝置的缺點(diǎn)，提供一種設(shè)計(jì)合理、電路簡單、調(diào)試方便、操作簡單的節(jié)水灌溉流量監(jiān)控的裝置。
[0006]解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是它具有:對整個(gè)裝置進(jìn)行控制的FPGA電路;定時(shí)電路，該電路的輸出端接FPGA電路;通信電路，該電路與FPGA電路相連;顯示電路，該電路的輸入端接FPGA電路。
[0007]本實(shí)用新型的FPGA電路為:集成電路Ul的95腳通過電阻Rl接插座Jl的3腳和電容Cl的一端、126腳通過電阻R2接插座J2的3腳和電容C3的一端，集成電路Ul的76腳、74腳、120腳、72腳接插座J3的I?4腳，集成電路Ul的5腳、6腳、33腳、110腳、137腳接5￥電源，集成電路Ul的32腳、55腳、78腳、91腳、102腳、138腳、159腳、182腳、193腳、206腳接3V電源，集成電路Ul 的4腳、49腳、60腳、67腳、96腳、109腳、111腳、124腳、125腳、151 腳、164腳、171 腳、200腳、47腳、46腳、20腳、19腳接地，集成電路Ul的195腳接集成電路U3的15腳、177腳集成電路U3的13腳，集成電路Ul的59腳接集成電路U2的2腳和晶體振蕩器Yl的4腳、128腳通過電阻R3接集成電路U2的I腳、152腳接集成電路U2的7腳，集成電路Ul的196腳、197腳、199腳、202腳、204腳、205腳、187?192腳、194腳接顯示器LCD的4?17腳，插座Jl的2腳接地、I腳接電容C2的一端并接5V電源，插座J2的2腳接地、I腳接電容C4的一端并接5V電源，電容Cl?C4的另一端接地，插座Jl和插座J2上連接有流量傳感器，流量傳感器的型號(hào)為SEN-HZ21WA，插座】3的5腳接地，集成電路Ul的型號(hào)為EPF8636AQC208-2，集成電路U2的型號(hào)為TLV3502，集成電路U3的型號(hào)為SP3223。
[0008]本實(shí)用新型采用FPGA電路控制，具有電路簡單，調(diào)試方便，成本低，操作簡單的優(yōu)點(diǎn)，2路監(jiān)控電路監(jiān)控效果好，顯示器實(shí)時(shí)顯示監(jiān)控結(jié)果?！靖綀D說明】
[0009]圖1是本實(shí)用新型的電氣原理方框圖。
[0010]圖2是本實(shí)用新型的電子線路原理圖?！揪唧w實(shí)施方式】
[0011]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)一步詳細(xì)說明，但本實(shí)用新型不限于下述的實(shí)施方式。
[0012]在圖1、2中，本實(shí)施例的節(jié)水灌溉流量監(jiān)控的裝置由定時(shí)電路、FPGA電路、通信電路、顯示電路連接構(gòu)成，定時(shí)電路的輸出端接FPGA電路，通信電路與FPGA電路相連，顯示電路的輸入端接FPGA電路。[0〇13] 本實(shí)施例的FPGA電路由集成電路U1、電容C1?C4、電阻R1、電阻R2、插座J1?J4,集成電路U1的型號(hào)為EPF8636AQC208-2。集成電路U1的95腳通過電阻R1接插座J1的3腳和電容 C1的一端、126腳通過電阻R2接插座J2的3腳和電容C3的一端，集成電路U1的76腳、74腳、120 腳、72腳接插座J3的1?4腳，集成電路U1的5腳、6腳、33腳、110腳、137腳接5V電源，集成電路 U1的32腳、55腳、78腳、91腳、102腳、138腳、159腳、182腳、193腳、206腳接3V電源，集成電路 U1 的4腳、49腳、60腳、67腳、96腳、109腳、111腳、124腳、125腳、151 腳、164腳、171 腳、200腳、 47腳、46腳、20腳、19腳接地，集成電路U1的195腳和177腳接通信電路，集成電路U1的59腳和 128腳以及152腳接定時(shí)電路，集成電路U1的187?192腳、194腳、196腳、197腳、199腳、202 腳、204腳、205腳接顯示電路，插座J1的2腳接地、1腳接電容C2的一端并接5V電源，插座J2的 2腳接地、1腳接電容C4的一端并接5V電源，電容C1?C4的另一端接地，插座J1和插座J2上連接有流量傳感器，流量傳感器的型號(hào)為SEN-HZ21WA，插座J3的5腳接地。
[0014]本實(shí)施例的定時(shí)電路由集成電路U2、晶體振蕩器Y1、電阻R3連接構(gòu)成，集成電路U2 的型號(hào)為TLV3502。集成電路U2的1腳通過電阻R3接集成電路U1的128腳、2腳接集成電路U1 的59腳并接晶體振蕩器Y1的4腳、7腳接集成電路U1的152腳、8腳接3V電源、5腳接地，晶體振蕩器Y1的1腳接3V電源、3腳接地。[〇〇15]本實(shí)施例的通信電路由集成電路U3、電容C5?C8、插座J4連接構(gòu)成，集成電路U3的型號(hào)為SP3223。集成電路U3的2腳接電容C6的一端、4腳接電容C6的另一端、5腳接電容C8的一端、6腳接電容C8的另一端、20腳接3V電源、19腳接3V電源、3腳接電容C5的一端、7腳接電容C7的一端、14腳和1腳以及18腳接地、17腳接插座J4的2腳、16腳插座J4的3腳、13腳接集成電路U1的177腳、15腳接集成電路U1的195腳，插座J4的1腳接地，電容C5和電容C7的另一端接地。[〇〇16] 本實(shí)施例的通信電路由顯示器LCD、電阻R4、電阻R5連接構(gòu)成，顯示器LCD的1腳和 20腳接地、4?17腳接集成電路U1的196腳、197腳、199腳、202腳、204腳、205腳、187?192腳、 194腳，18腳接電阻R4的一端、3腳接電阻R4的另一端并通過電阻R5接3V電源、2腳和19腳接 3V電源。[〇〇17]本實(shí)用新型的工作原理如下:
[0018]系統(tǒng)加電，集成電路U1開始初始化工作，首先，從Y1的引腳4輸出時(shí)鐘信號(hào)；其次，進(jìn)行電路配置工作:2路流量傳感器模塊的控制邏輯，串口的讀寫控制邏輯即集成電路U3的控制邏輯，液晶的顯示控制邏輯，即LCD12864的控制邏輯;計(jì)時(shí)的控制邏輯即集成電路U2的控制邏輯。
[0019]此后，電路開始正常工作。首先，集成電路U2檢測外設(shè)是否發(fā)送數(shù)據(jù)，信號(hào)從插座J4的3腳輸出，輸入到集成電路U3的16腳，經(jīng)過集成電路U3的電平變換，從集成電路U3的15腳輸出，輸入到集成電路Ul的195腳。
[0020]其次，集成電路Ul接收從外設(shè)發(fā)送來的數(shù)據(jù)，如果接收的數(shù)據(jù)是流量監(jiān)測命令，集成電路Ul啟動(dòng)流量檢測動(dòng)作，信號(hào)從插座Jl的3腳輸入，經(jīng)電阻Rl輸出到集成電路Ul的95腳;或信號(hào)從插座J2的3腳輸入，經(jīng)電阻R2輸出到集成電路Ul的126腳。
[0021]最后，集成電路Ul采集的2路傳感器數(shù)據(jù)，啟動(dòng)定時(shí)操作，并將流量數(shù)據(jù)發(fā)送出去。信號(hào)從集成電路Ul的128腳輸出，啟動(dòng)定時(shí)功能，經(jīng)過電阻R3，輸入到集成電路U2的I腳，經(jīng)過集成電路U2比較處理，從集成電路U2的7腳輸出，輸入到集成電路Ul的152腳;集成電路Ul對傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，計(jì)算出的流量數(shù)據(jù);隨后集成電路Ul執(zhí)行兩個(gè)動(dòng)作:一方面，集成電路Ul啟動(dòng)液晶的顯示控制邏輯，顯示器LCD顯示流量輸出量；另一方面，將流量數(shù)據(jù)發(fā)送個(gè)外設(shè)，信號(hào)從集成電路Ul的177腳輸出，輸入到集成電路U3的13腳，經(jīng)過集成電路U3的電平變換，從集成電路U3的17腳輸出，輸入到插座J4，將流量數(shù)據(jù)發(fā)送出去。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種節(jié)水灌溉流量監(jiān)控裝置，其特征在于它具有:對整個(gè)裝置進(jìn)行控制的FPGA電路；定時(shí)電路，該電路的輸出端接FPGA電路；通信電路，該電路與FPGA電路相連；顯示電路，該電路的輸入端接FPGA電路。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的節(jié)水灌溉流量監(jiān)控裝置，其特征在于:所述的FPGA電路為:集 成電路U1的95腳通過電阻R1接插座J1的3腳和電容C1的一端、126腳通過電阻R2接插座J2的 3腳和電容C3的一端，集成電路U1的76腳、74腳、120腳、72腳接插座J3的1?4腳，集成電路U1 的5腳、6腳、33腳、110腳、137腳接5V電源，集成電路U1的32腳、55腳、78腳、91腳、102腳、138 腳、159腳、182腳、193腳、206腳接3V電源，集成電路U1的4腳、49腳、60腳、67腳、96腳、109腳、 111腳、124腳、125腳、151腳、164腳、171腳、200腳、47腳、46腳、20腳、19腳接地，集成電路U1 的195腳接集成電路U3的15腳、177腳集成電路U3的13腳，集成電路U1的59腳接集成電路U2 的2腳和晶體振蕩器Y1的4腳、128腳通過電阻R3接集成電路U2的1腳、152腳接集成電路U2的 7腳，集成電路U1的196腳、197腳、199腳、202腳、204腳、205腳、187?192腳、194腳接顯示器 IXD的4?17腳，插座J1的2腳接地、1腳接電容C2的一端并接5V電源，插座J2的2腳接地、1腳 接電容C4的一端并接5V電源，電容C1?C4的另一端接地，插座J1和插座J2上連接有流量傳 感器，流量傳感器的型號(hào)為SEN-HZ21WA，插座J3的5腳接地，集成電路U1的型號(hào)為 EPF8636AQC208-2,集成電路U2的型號(hào)為TLV3502,集成電路U3的型號(hào)為SP3223。
【文檔編號(hào)】G05B19/042GK205594370SQ201620295478
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年4月11日
【發(fā)明人】黨學(xué)立, 藺韜, 楊宏斌
【申請人】榆林學(xué)院