[发明专利]基于物联网技术的小区或别墅用自动灌溉控制系统及方法

权利要求书

1.基于物联网技术的小区或别墅用自动灌溉控制系统，由控制系统、区域节点、土壤温湿度传感器和喷淋灌溉终端组成；其特征在于：控制系统通过Zigbee网络与区域节点无线通信连接，区域节点通过线路分别与土壤温湿度传感器和喷淋灌溉终端连接。

控制系统包括主控模块MCU单片机最小系统、主控模块无线通信Zigbee模块、按键单元、显示单元、温湿度报警单元和主控模块系统报警单元；其中主控模块无线通信Zigbee模块采用串口与主控模块MCU单片机最小系统相连，按键单元、显示单元、温湿度报警单元和主控模块系统报警单元分别与主控模块MCU单片机最小系统的I/O口相连。

区域节点包括区域节点MCU单片机最小系统、区域节点无线通信Zigbee模块、电池电量检测单元、喷淋阀控制单元和区域节点系统报警单元；其中区域节点无线通信Zigbee模块采用串口与区域节点MCU单片机最小系统相连；电池电量检测单元、喷淋阀控制单元和区域节点系统报警单元分别与区域节点MCU单片机最小系统的I/O口相连。

2.根据权利要求1所述的基于物联网技术的小区或别墅用自动灌溉控制系统，其特征在于：所述的控制系统中主控模块MCU单片机最小系统和区域节点中区域节点MCU单片机最小系统均由MCU单片机、晶振和复位单元组成。

3.根据权利要求1所述的基于物联网技术的小区或别墅用自动灌溉控制系统，其特征在于：所述的控制系统采用直流电源供电。

4.根据权利要求1所述的基于物联网技术的小区或别墅用自动灌溉控制系统，其特征在于：所述的区域节点采用电池供电。

5.根据权利要求1所述的基于物联网技术的小区或别墅用自动灌溉控制系统，其特征在于：所述的土壤温湿度传感器与区域节点中的区域节点MCU单片机最小系统连接。

6.基于物联网技术的小区或别墅用自动灌溉控制方法为：

(1)控制系统上电工作后，进行系统自检，若系统读取显示单元、按键单元失败或与主控模块无线通信Zigbee模块通信失败，则认为是系统故障，否则系统工作正常。

(2)用户在控制系统上设定各灌溉区域的湿度灌溉阈值或向区域节点发出强制控制命令；若控制系统自检状态为“故障”，则控制系统将停止与区域节点的通信工作，并发出相应报警提示音；若控制系统自检状态为“正常”，则开始与各区域节点通信，读取各灌溉区域当前的状态参数，将用户设定的该区域的湿度灌溉阈值或强制控制命令发送至各灌溉区域。

(3)区域节点上电工作后，进行系统自检及电池电量检测，土壤温湿度传感器根据区域节点MCU单片机最小系统的命令交替检测土壤的相对湿度及温度，并将相应数据装入系统状态数据帧中，同时将用户设定的该区域的湿度灌溉阈值与所读取的土壤温度及相对湿度相结合进行分析后决定是否打开喷淋电磁阀进行灌溉作业；若区域节点MCU单片机最小系统读取土壤温湿度传感器失败或与区域节点无线通信Zigbee模块通信失败，则认为系统故障，否则系统工作正常，区域节点将停止对本区域温湿度的采样，并将故障信息装入系统状态数据帧中，同时发出相应光报警提示；若区域节点在固定时间内未能读取土壤温湿度传感器数据，则为土壤温湿度传感器故障，并将故障信息装入系统状态数据帧中，同时发出相应光报警提示。

7.根据权利要求6所述的基于物联网技术的小区或别墅用自动灌溉控制方法，其特征在于：在步骤(1)中若控制系统与某区域节点在固定时间内通信失败，则控制系统将放弃与该区域的通信，并在显示屏上显示相应信息；若读取到的某区域节点电池电量为“低”，则发出相应报警提示音，并在安装于显示单元的显示屏上显示相应报警信息。

8.根据权利要求6所述的基于物联网技术的小区或别墅用自动灌溉控制方法，其特征在于：在步骤(2)中所述的控制系统与区域节点的通信方式为轮询方式。

9.根据权利要求6所述的基于物联网技术的小区或别墅用自动灌溉控制方法，其特征在于：在步骤(3)中若控制系统读取到某灌溉区域系统自检参数为“故障”或该区域温、湿度超过上下限，则发出相应报警提示音，并在显示屏上显示报警信息，同时向该区域控制节点发出停止灌溉强制命令。