[发明专利]一种基于定向天线的农业灌溉中无线测控通信系统

权利要求书

1.一种基于定向天线的农业灌溉中无线测控通信系统，其特征在于：包括无线主机、无线分机和无线测控终端，所述无线主机包括若干定向主机模块和一个总主机模块，总主机模块与各定向主机模块之间通过RS-485总线进行相连，根据采集到的某无线分机所辖范围内的土壤水分信息，能够及时决定该无线分机所辖范围内的灌溉设备的通断，每个定向主机模块配置一根定向天线，负责管理其通信范围内的若干无线分机，所述每个无线分机配置两根定向天线，负责管理其通信范围内的若干无线测控终端，并与所属定向主机模块通信，所述无线测控终端负责对各测试点上土壤水分数据的获取和对电磁阀电源的控制，从而控制水流的通断，并与所属无线分机通信。

2.根据权利要求1所述的基于定向天线的农业灌溉中无线测控通信系统，其特征在于：每个定向主机模块包括中央处理器、无线通信模块、存储模块和电源模块，所述中央处理器分别与存储模块、电源模块、无线通信模块相连接，总主机单元包括中央处理器、无线通信模块、存储模块、显示模块和电源模块，所述中央处理器分别与存储模块、电源模块、无线通信模块、显示模块相连接，所述无线分机包括两个中央处理器，两个Si4432无线通信模块，每个中央处理器连接一个无线通信模块，所述无线测控终端包括中央处理器、无线通信模块、土壤水分传感器、继电器模块、电磁阀模块以及电源模块组成，所述中央处理器分别与无线通信模块、土壤水分传感器、继电器模块、电磁阀模块相连，所述电源模块均由太阳能电池板、太阳能控制模块和蓄电池构成。

3.根据权利要求2所述的基于定向天线的农业灌溉中无线测控通信系统，其特征在于：所述无线通信模块采用型号为Si4432的无线透明传输模块，该模块支持433Mhz和470Mhz频段，实际应用时通过拨码开关灵活配置使用频段。利用其休眠唤醒机制，实现系统的低功耗数据采集、传输。

4.根据权利要求1所述的基于定向天线的农业灌溉中无线测控通信系统，其特征在于：通过无线分机的数据转发，无线主机实现对无线测控终端的定时巡检和实时检测功能。

5.根据权利要求1、2所述的基于定向天线的农业灌溉中无线测控通信系统，其特征在于：所述总主机单元的中央处理器为STM32F103RBT6单片机，定向主机模块、无线分机和无线测控终端的中央处理器为AVR系列单片机。

6.根据权利要求1所述的基于定向天线的农业灌溉中无线测控通信系统，其特征在于：所述无线测控终端包含继电器和电磁阀构成的灌溉开关。

7.根据权利要求1所述的基于定向天线的农业灌溉中无线测控通信系统，其特征在于：所述定向天线的中心频率分为470MHz和433MHz两种，无障碍的视距情况下通信距离达4公里。