[发明专利]一种基于Cat1网络的双核超低功耗灌溉控制装置

说明书

本发明提供了一种基于Cat1网络的双核超低功耗灌溉控制装置，包括电源模块、主功能控制模块、低功耗控制模块、Cat1网络模块和电磁阀控制电路模块；其中，电源模块输出端连接低功耗控制模块；低功耗控制模块与主功能控制模块连接，管理装置所有的电源开关；主功能控制模块与Cat1网络模块和电磁阀控制电路模块连接；Cat1网络模块作为通信模块连接服务器进行通信；电磁阀控制电路模块控制电磁阀的开关。本发明的装置所基于的Cat1网络有功耗低、成本低、数据传输稳定性强的优势，双核设计使得装置整体的功耗极低，使用寿命长，一次性耐低温锂亚电池在极寒和极热地区皆可使用，使得该装置的应用地域广泛，使用成本低廉，稳定性强。

技术领域

本发明属于农业灌溉技术领域，特别涉及一种基于Cat1网络的双核超低功耗灌溉控制装置。

背景技术

随着我国农业的高速发展，农业种植面积不断的扩大和规模化，自动化灌溉系统应运而生。由传统灌溉方式向自动化灌溉发展，不仅能够提高水资源利用率，还可以提高农作物产量，从而降低生产成本。

现有技术中，自动化灌溉系统往往需要铺设很多线缆，在一些西北地区由于地势原因，布线的工程较为麻烦；而无需布线的太阳能锂电池供电系统也因锂电池耐低温性较差，且太阳能板在此应用环境下易被沙层遮挡，影响稳定性而难以实施。同时，灌溉系统虽然长时间处于休眠状态，但因系统并不断电，实际耗电量也比想象中大很多。此外，传统模式的控制器只有一个单片机，处理的任务较复杂时出现故障的可能性较大，将导致单片机无法休眠，从而造成电池电量很快耗尽。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明的目的在于提供一种基于Cat1网络的双核超低功耗灌溉控制装置，该装置所基于的Cat1网络有功耗低、成本低、数据传输稳定性强的优势；此外，双核的设计使得装置整体的功耗极低，使用寿命长，且增强了稳定性，一次性耐低温锂亚电池在极寒和极热地区皆可使用，使得该装置的应用地域广泛，使用成本低廉，稳定性强。

为了达到上述目的，一方面，本发明提供了一种基于Cat1网络的双核超低功耗灌溉控制装置，该装置包括电源模块、主功能控制模块、低功耗控制模块、Cat1网络模块和电磁阀控制电路模块；其中，

电源模块输出端连接低功耗控制模块；

低功耗控制模块与主功能控制模块连接，管理装置所有的电源开关；

主功能控制模块与Cat1网络模块和电磁阀控制电路模块连接；

Cat1网络模块作为通信模块连接服务器进行通信；

电磁阀控制电路模块控制电磁阀的开关。

进一步地，电源模块包括一次性耐低温锂亚电池，一次性耐低温锂亚电池的电池容量为19000mAh，标称电压为3.7V，可承受温度范围为-60℃～+85℃，用于给整套装置供电，在极寒和极热地区皆可使用。

进一步地，低功耗控制模块采用Stm32L011F4P6型号的单片机，用于管理装置所有的电源开关。具体地，在需要连接服务器更新灌溉任务时，低功耗控制模块打开主功能控制模块和Cat1网络模块的电源开关；在任务结束后，关闭所有电源开关，其自身进入休眠状态。

进一步地，低功耗控制模块可检查一次性耐低温锂亚电池的电压，若检测出一次性耐低温锂亚电池的电压低于阈值，低功耗控制模块将低电压警告通过主功能控制模块发送至服务器，并累计一次低电压警告次数；当低电压警告次数超过一定次数(例如10次)时，低功耗控制模块将关闭所有电源，并休眠一段时间(例如4小时)。

进一步地，主功能控制模块采用imx6ull型号的处理器，其功能是负责与服务器交互，更新灌溉任务，同时计算下一次需要启动运行的时间，并将其通过串口发送给低功耗控制模块；低功耗控制模块接收后设置好休眠时间，关闭所有的电源开关，进入休眠。