專利名稱：一種農(nóng)田灌溉機(jī)井的控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種農(nóng)田灌溉機(jī)井控制器，特別是一種采用預(yù)付費(fèi)方式對(duì)灌溉機(jī)井進(jìn)行現(xiàn)代化管理和控制的射頻控制器裝置。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的農(nóng)田灌溉機(jī)井管理的模式是多個(gè)農(nóng)戶共用一臺(tái)機(jī)井，在機(jī)井抽水過程中有電能量的消耗，農(nóng)戶需要自己付電費(fèi)；甚至在某些地方用水也有限制，超過給定用水量還要加收水費(fèi)。其管理的難點(diǎn)在于1、基本都采用后付費(fèi)方式，收費(fèi)困難；2、需要專人記錄每次農(nóng)戶抽水所消耗的電量，導(dǎo)致增加額外的人手進(jìn)行管理；或者采用農(nóng)戶自己在公用電表的記錄本上記錄下本次使用后電表讀數(shù)，這樣會(huì)導(dǎo)致農(nóng)戶記錄不準(zhǔn)而發(fā)生矛盾的情況。隨著 信息技術(shù)的發(fā)展，有必要將信息技術(shù)應(yīng)用于該管理模式中去，解決現(xiàn)有的難題。從而發(fā)明了 一種農(nóng)田灌溉機(jī)井控制器。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種農(nóng)田灌溉機(jī)井的控制器，用于解決傳統(tǒng)農(nóng)田灌溉機(jī)井管理模式不合理的問題。本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下一種農(nóng)田灌溉機(jī)井的控制器，包括微處理器以及分別與所述微處理器相連接的電源模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)接口模塊、射頻卡接口模塊、水泵電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制接口模塊、水表脈沖計(jì)數(shù)接口模塊、蜂鳴器報(bào)警模塊和LED顯示接口模塊；所述電源模塊，用于通過所述微處理器向所述控制器提供電源；所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)接口模塊，用于根據(jù)所述微處理器指令實(shí)時(shí)記錄用電量和用戶余額；所述射頻卡接口模塊，用于實(shí)現(xiàn)所述微處理器與射頻卡內(nèi)數(shù)據(jù)的交互；所述水泵電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制接口模塊，用于根據(jù)所述微處理器指令實(shí)現(xiàn)用戶水泵的開啟和關(guān)閉；所述水表計(jì)數(shù)脈沖接口模塊，用于將抽水的用電量變換成脈沖信號(hào)輸入到所述微處理器中進(jìn)行累積和記錄；所述蜂鳴器報(bào)警模塊，用于根據(jù)所述微處理器提供的報(bào)警要求實(shí)現(xiàn)報(bào)警需要；所述LED顯示接口模塊，用于顯示經(jīng)所述微處理器處理的需要顯示的信息。本實(shí)用新型的有益效果是本實(shí)用新型所述的農(nóng)田灌溉機(jī)井的控制器以微處理器作為核心單元，通過記錄用電量作為灌溉收費(fèi)的標(biāo)準(zhǔn)，并具備射頻卡接口模塊，能實(shí)現(xiàn)一戶一卡功能，且通過LED顯示用戶余額和工作狀態(tài)。用戶刷卡即可開啟電閘，進(jìn)行抽水灌溉作業(yè)，再次刷卡斷電停水；當(dāng)用戶余額小于一設(shè)定數(shù)值時(shí)，通過報(bào)警電路報(bào)警，提示用戶充值；余額為零，即可斷電停水。該控制器操作簡單，維護(hù)方便，非常適合于農(nóng)田灌溉收費(fèi)場合。在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本實(shí)用新型還可以做如下改進(jìn)。進(jìn)一步，所述微處理器采用MegaS嵌入式微處理器。采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是Mega8嵌入式微處理器，自帶RAM、FLASH、EEPR0M,大大減少外圍電路和功耗。進(jìn)一步，所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)接口模塊采用鐵電存儲(chǔ)器。[0010]采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是鐵電存儲(chǔ)器有良好的掉電保持功能，故當(dāng)外部電源斷電時(shí)，也不會(huì)丟失程序運(yùn)行中的關(guān)鍵數(shù)據(jù)。

圖I為本實(shí)用新型所述農(nóng)田灌溉機(jī)井的控制器的結(jié)構(gòu)圖。附圖中，各標(biāo)號(hào)所代表的部件列表如下I、微處理器，2、電源模塊，3、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)接口模塊，4、射頻卡接口模塊，5、水泵電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制接口模塊，6、水表脈沖計(jì)數(shù)接口模塊，7、蜂鳴器報(bào)警模塊，8、LED顯示接口模塊。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實(shí)例只用于解釋本實(shí)用新型，并非用于限定本實(shí)用新型的范圍。 本實(shí)施例的結(jié)構(gòu)如圖I所示，一種農(nóng)田灌溉機(jī)井的控制器，包括微處理器I以及分別與所述微處理器相連接的電源模塊2、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)接口模塊3、射頻卡接口模塊4、水泵電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制接口模塊5、水表脈沖計(jì)數(shù)接口模塊6、蜂鳴器報(bào)警模塊7和LED顯示接口模塊8 ；所述電源模塊2，用于通過所述微處理器向所述控制器提供電源；所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)接口模塊3，用于根據(jù)所述微處理器指令實(shí)時(shí)記錄用電量和用戶余額；所述射頻卡接口模塊4，用于實(shí)現(xiàn)所述微處理器與射頻卡內(nèi)數(shù)據(jù)的交互；所述水泵電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制接口模塊5，用于根據(jù)所述微處理器指令實(shí)現(xiàn)用戶水泵的開啟和關(guān)閉；所述水表計(jì)數(shù)脈沖接口模塊6，用于將抽水的用電量變換成脈沖信號(hào)輸入到所述微處理器中進(jìn)行累積和記錄；所述蜂鳴器報(bào)警模塊7，用于根據(jù)所述微處理器提供的報(bào)警要求實(shí)現(xiàn)報(bào)警需要；所述LED顯示接口模塊8，用于顯示經(jīng)所述微處理器處理的需要顯示的信息。且所述微處理器采用MegaS嵌入式微處理器，所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)接口模塊采用鐵電存儲(chǔ)器。本實(shí)施例所述農(nóng)田灌溉機(jī)井的控制器的工作過程如下所述控制器必須在機(jī)井收費(fèi)充值管理機(jī)配合下才能使用。機(jī)井收費(fèi)充值管理機(jī)主要是用于機(jī)井控制器參數(shù)設(shè)置，機(jī)井管理與控制，用戶信息與射頻卡余額管理和充值等。機(jī)井控制器參數(shù)通過機(jī)井收費(fèi)充值管理機(jī)設(shè)置后，存儲(chǔ)在在一張參數(shù)管理射頻卡上；機(jī)井管理與控制通過機(jī)井收費(fèi)充值管理機(jī)設(shè)置相應(yīng)功能后，存儲(chǔ)在一張機(jī)井管理射頻卡上，用戶信息與射頻卡余額管理和充值通過機(jī)井收費(fèi)充值管理機(jī)存儲(chǔ)在一張用戶射頻卡上。當(dāng)需要設(shè)定或者使用機(jī)井控制器時(shí)，只要將相應(yīng)的射頻卡在該機(jī)井控制器上進(jìn)行刷卡操作即可。一臺(tái)機(jī)井收費(fèi)充值管理機(jī)可以管理多個(gè)機(jī)井控制器，也就是管理多臺(tái)機(jī)井。下面描述機(jī)井控制器進(jìn)行機(jī)井灌溉作業(yè)的相關(guān)操作過程。機(jī)井控制器第一次安裝后，或者在使用過程中根據(jù)需要，進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，主要參數(shù)有便于管理的井機(jī)編號(hào)，用電脈沖數(shù)與用電量千瓦時(shí)(度)數(shù)之間的關(guān)系，用電量收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)、機(jī)井收費(fèi)充值管理機(jī)信息。這些參數(shù)存儲(chǔ)在一張參數(shù)管理射頻卡上，由管理人員通過機(jī)井收費(fèi)充值管理機(jī)進(jìn)行設(shè)定。管理卡設(shè)定后，在機(jī)井控制器上進(jìn)行刷卡操作，即可更改機(jī)井控制器中的相關(guān)參數(shù)，參數(shù)修改后，LED顯示接口模塊會(huì)交替顯示該機(jī)井編號(hào)信息、用電收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)、電表脈沖數(shù)與千瓦時(shí)的關(guān)系數(shù)據(jù)三次。機(jī)井收費(fèi)充值管理機(jī)信息是明確只有通過該管理機(jī)操作的相應(yīng)射頻卡才能在該機(jī)井控制器上進(jìn)行刷卡操作，從而保障用戶權(quán)益。[0019]當(dāng)用戶射頻卡丟失時(shí)，可以將用戶丟卡信息通過機(jī)井收費(fèi)充值管理機(jī)設(shè)置到井管理射頻卡上，然后在相應(yīng)的機(jī)井控制器上進(jìn)行刷卡操作，實(shí)現(xiàn)對(duì)該用戶射頻卡的鎖定。當(dāng)用戶射頻卡被重新找到后，還需要重復(fù)上述過程對(duì)該用戶射頻卡進(jìn)行解鎖操作。用戶需要灌溉時(shí)，打開機(jī)井控制器的電源，將用戶射頻卡在該機(jī)井控制器上進(jìn)行刷卡操作，將用戶射頻卡內(nèi)余額和用戶信息讀入到機(jī)井控制器中，當(dāng)用戶余額足夠時(shí)，MegaS微處理器驅(qū)動(dòng)水泵電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制接口回路，自動(dòng)開啟機(jī)井水泵，進(jìn)行抽水作業(yè)。抽水作業(yè)過程中，控制器不停記錄機(jī)井電表的電量，轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的費(fèi)用后，從用戶余額中扣除，并直接寫入鐵電存儲(chǔ)器中，防止突然斷電數(shù)據(jù)丟失，同時(shí)驅(qū)動(dòng)LED顯示模塊進(jìn)行余額顯示。當(dāng)抽水結(jié)束時(shí)，用戶需將用戶射頻卡再次在機(jī)井控制器上刷卡操作一次，MegaS微處理器將機(jī)井控制器的余額寫入到用戶射頻卡內(nèi)，然后關(guān)閉機(jī)井控制器，等待下一次抽水作業(yè)。需要說明的是，開機(jī)刷卡和關(guān)機(jī)刷卡的用戶射頻卡必須是同一張，否則機(jī)井控制器只會(huì)停止抽水操作，但不會(huì)將余額寫入用戶卡。除非用戶射頻卡丟失或者損壞，此時(shí)，可以在管理者授權(quán)的情況下使用機(jī)井管理射頻卡將卡內(nèi)余額讀出，然后通過相應(yīng)程序，更換用戶射頻卡，恢復(fù)用戶的余額。當(dāng)抽水過程中突然斷電，再次送電時(shí)，機(jī)井控制器能夠從鐵電存儲(chǔ)器中恢復(fù)上次作業(yè)過程中的相關(guān)數(shù)據(jù)，并給出報(bào)警提示，但不會(huì)開啟抽水作業(yè)。需要抽水作業(yè)時(shí)，必須將上次抽水作業(yè)使用的那張用戶射頻卡在機(jī)井控制器上連續(xù)刷卡兩次，即可繼續(xù)開啟抽水泵進(jìn)行抽水。如果不需要繼續(xù)抽水，只需將該用戶射頻卡在機(jī)井控制器上刷卡一次，即可將機(jī)井控制器內(nèi)的余額寫入用戶射頻卡內(nèi)。在抽水過程中，當(dāng)機(jī)井控制器內(nèi)用余額低于一個(gè)設(shè)定值時(shí)，機(jī)井控制器會(huì)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，并且LED顯示接口模塊顯示余額會(huì)以閃爍方式顯示余額，提示用戶充值，直至余額用盡，停止抽水作業(yè)。在余額用盡之前，用戶把充值后的用戶射頻卡再次在機(jī)井控制器上刷卡一次，完成用戶機(jī)井控制器內(nèi)余額的更新，繼續(xù)正常抽水操作。當(dāng)用戶沒有充值，進(jìn)行刷卡操作時(shí)，機(jī)井控制器會(huì)將余額寫入用戶射頻卡中，并停止抽水電機(jī)，完成抽水作業(yè)。以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種農(nóng)田灌溉機(jī)井的控制器，其特征在于，包括微處理器以及分別與所述微處理器相連接的電源模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)接口模塊、射頻卡接口模塊、水泵電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制接口模塊、水表脈沖計(jì)數(shù)接口模塊、蜂鳴器報(bào)警模塊和LED顯示接口模塊； 所述電源模塊，用于通過所述微處理器向所述控制器提供電源； 所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)接口模塊，用于根據(jù)所述微處理器提供的信息實(shí)時(shí)記錄用電量和用戶余額； 所述射頻卡接口模塊，用于實(shí)現(xiàn)所述微處理器與射頻卡內(nèi)數(shù)據(jù)的交互； 所述水泵電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制接口模塊，用于根據(jù)所述微處理器指令實(shí)現(xiàn)用戶水泵的開啟和關(guān)閉； 所述水表計(jì)數(shù)脈沖接口模塊，用于將抽水的用電量變換成脈沖信號(hào)輸入到所述微處理器中進(jìn)行累積和記錄； 所述蜂鳴器報(bào)警模塊，用于根據(jù)所述微處理器提供的報(bào)警要求實(shí)現(xiàn)報(bào)警需要； 所述LED顯示接口模塊，用于顯示經(jīng)所述微處理器處理的需要顯示的信息。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的控制器，其特征在于，所述微處理器采用MegaS嵌入式微處理器。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的控制器，其特征在于，所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)接口模塊采用鐵電存儲(chǔ)器。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種農(nóng)田灌溉機(jī)井的控制器，包括微處理器以及分別與所述微處理器相連接的電源模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)接口模塊、射頻卡接口模塊、水泵電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制接口模塊、水表脈沖計(jì)數(shù)接口模塊、蜂鳴器報(bào)警模塊和LED顯示接口模塊，所述微處理器采用Mega 8嵌入式微處理器，所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)接口模塊采用鐵電存儲(chǔ)器。該控制器采用高性能、低功耗的微處理器Mega 8作為核心單元，采用鐵電存儲(chǔ)器作為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元，保證了斷電條件下數(shù)據(jù)的不丟失，且通過射頻卡接口模塊實(shí)現(xiàn)了一戶一卡功能。該控制器操作簡單，維護(hù)方便，非常適合于農(nóng)田灌溉收費(fèi)場合。
文檔編號(hào)G07F15/06GK202584290SQ201220165658
公開日2012年12月5日 申請(qǐng)日期2012年4月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月18日
發(fā)明者匡紹龍, 慕延華, 姜忠民, 阮國祥, 閆龍, 高德華 申請(qǐng)人:山東工商學(xué)院