本實(shí)用新型涉及一種利用光伏電源自動(dòng)控制灌溉閥的裝置，對于園林綠化、農(nóng)業(yè)灌溉等有明顯的實(shí)用、節(jié)能、環(huán)保效果。

背景技術(shù)：

目前利用管道澆灌園林綠化及農(nóng)田灌溉的噴淋水閥、滴灌水閥，基本都是人工控制，這樣不僅浪費(fèi)人力，由于人工控制的隨意性也浪費(fèi)了水源，如果采用普通電磁閥控制，就需要連接市電，連接市電可能會(huì)導(dǎo)致的安全問題。

用太陽能電池連接電磁閥控制的水閥，可以實(shí)現(xiàn)不連接市電，但其電磁閥的用電量較大，難以使這種小型自控水閥實(shí)現(xiàn)長時(shí)間開啟澆灌，從而使用和安裝受到一定限制。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型使用太陽能電池連接充電電路對超級電容充電，超級電容存儲的電流經(jīng)印刷電路向單片機(jī)和其控制的直流電機(jī)供電，直流電機(jī)經(jīng)過變速箱減速，減速箱傳動(dòng)齒輪帶動(dòng)閥門旋轉(zhuǎn)齒輪進(jìn)行正向旋轉(zhuǎn)開啟，逆向旋轉(zhuǎn)關(guān)閉的控制水閥開關(guān)的裝置。

本實(shí)用新型使用的是微功耗單片機(jī)組成的控制電路，通過按鍵或撥碼開關(guān)進(jìn)行時(shí)間程序設(shè)定，并根據(jù)設(shè)定程序控制直流電機(jī)進(jìn)行正轉(zhuǎn)或逆轉(zhuǎn)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)閥門旋轉(zhuǎn)打開或旋轉(zhuǎn)關(guān)閉，實(shí)現(xiàn)通水與斷水，把這種裝置安裝到通水的管道中通過噴頭或滴灌管等外部設(shè)備實(shí)現(xiàn)自動(dòng)澆灌。

微功耗單片機(jī)組成的控制電路帶有土壤水分探測功能，通過探測插針檢測土壤的濕度，并可根據(jù)設(shè)定的土壤濕度自動(dòng)控制水閥，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)灌溉；單片機(jī)控制電路含有雨滴感應(yīng)器，根據(jù)雨水量自動(dòng)停止灌溉從而節(jié)省水源。

本實(shí)用新型使用超級電容存儲電能，有效提高本澆灌裝置的使用壽命和運(yùn)輸安全，也可以使用其它小型可充電電池，如果超級電容和鎳鎘電池合并使用，電壓保持時(shí)間更長。

本實(shí)用新型特別適用于園林噴灌、大棚種植的澆灌、家庭花園、天臺花草、蔬菜種植的澆灌等。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：太陽能電池連接微功耗單片機(jī)控制電路（以下簡稱控制電路），控制電路向超級電容充電，該控制電路根據(jù)設(shè)定的程序，定時(shí)開關(guān)水閥，控制電路有對土壤濕度的采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行分析功能，判斷水閥是否需要開、關(guān)，多位撥碼開關(guān)或者編碼按鍵能夠設(shè)定時(shí)間和澆灌模式，通過太陽能電池的電壓可以感應(yīng)白天還是晚上，實(shí)現(xiàn)水閥的開、關(guān)時(shí)間是早上還是傍晚的控制。

本實(shí)用新型的施例：是在水閥的上部，安裝一塊7.5伏100毫安的太陽能電池，向內(nèi)部7.5V10F超級電容和6V鎳鎘電池充電，充電上限為7V，控制電路是微功耗MSP430系列單片機(jī)和CMOS管等元件組成，根據(jù)由8位撥碼開關(guān)所選擇的編碼組合模式進(jìn)行控制，控制電路的待機(jī)電流為0.0004A以下，電機(jī)驅(qū)動(dòng)電流是由控制電路上的CMOS管輸出，驅(qū)動(dòng)電流60毫安以下，驅(qū)動(dòng)時(shí)間3秒鐘內(nèi)完成開閥或關(guān)閥的旋轉(zhuǎn)，正向電流完成開閥正向旋轉(zhuǎn)，開閥后的守候電流在0.0006A以下，澆灌時(shí)間是根據(jù)編碼開關(guān)所設(shè)時(shí)間確定，澆灌時(shí)間完成后，控制電路輸出反向電流電機(jī)逆向旋轉(zhuǎn)閥門關(guān)閉，關(guān)閉閥門后檢測是否關(guān)閉到位，檢測信號是由干簧管與陶瓷閥門傳動(dòng)齒輪頂端鑲嵌的永久磁鐵位置取得，關(guān)閉到位干簧管吸合，如果關(guān)閉沒有到位，控制電路在10秒后再次輸出關(guān)閉電流，確保水閥關(guān)閉，本實(shí)施例單獨(dú)使用超級電容的電壓24小時(shí)可以保持6V以上，合并鎳鎘電池使用可以保持在6.6V左右，可滿足全天使用，單獨(dú)使用超級電容，在初次使用完全沒電的狀態(tài)下，太陽能電池在3000流明光照下，2小時(shí)即可使超級電容達(dá)到6V以上電壓，即可正常工作，太陽能電池晴天陽光下可達(dá)電流100mA充電,一般陰天充電電流可達(dá)30mA，溫室大棚內(nèi)充電電流可達(dá)10mA，本裝置完全可以滿足各種條件下每天用電需求，沒有暴露在光線下時(shí)，閥體內(nèi)沒有電流存在，適合各種方式的運(yùn)輸。雨滴感應(yīng)器是兩排對稱的E型的鍍金印刷電路，可以防止電極氧化，土壤探測電極是兩根不銹鋼探針，以防止銹蝕。

本實(shí)用新型的有益效果是，使用光伏電力的一個(gè)可以定時(shí)，也可以通過檢測土壤濕度自動(dòng)開啟和關(guān)閉的水閥裝置，該裝置能夠?qū)崿F(xiàn)噴淋澆灌的自動(dòng)完成，使用、運(yùn)輸和安裝都十分方便，使?jié)补嘤盟目刂聘泳珳?zhǔn)，更加符合實(shí)際應(yīng)用。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。

圖1是本實(shí)用新型的元件關(guān)系結(jié)構(gòu)原理圖。

圖2是本實(shí)用新型的縱剖面內(nèi)部結(jié)構(gòu)原理圖。

圖3是本實(shí)用新型土壤探測器結(jié)構(gòu)圖。

在圖1中（2）為太陽能電池、（3）為水閥體、（4）為雨滴感應(yīng)器、（6）為電機(jī)變速箱、（7）為傳動(dòng)齒輪、（8）為閥門旋轉(zhuǎn)齒輪、（9）為陶瓷閥門、（12）為控制電路電路板、（13）為小型可充電電池、（14）為超級電容、（15）為停止按鍵、（16）為撥碼開關(guān)、（17）為土壤探測器插座。

在圖2中（1）為殼體、（2）為太陽能電池、（3）為水閥體、（4）、為雨滴感應(yīng)器、（5）為LED指示燈、（6）為電機(jī)變速箱、（7）為傳動(dòng)齒輪、（8）為閥門旋轉(zhuǎn)齒輪、（9）為陶瓷閥門、（10）為磁鐵、（11）為干簧管、（12）為控制電路電路板、（13）為小型可充電電池、（15）為停止按鍵、（16）為撥碼開關(guān)、（17）為土壤探測器插座、（21）為剖面位置分割線以下為割掉部分。

在圖3中（18）為探測器插頭、（19）為雙股屏蔽線、（20）為不銹鋼探針。

具體實(shí)施方式

圖1所示，為整個(gè)控制閥的安裝結(jié)構(gòu)關(guān)系，表達(dá)了電路與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的相互作用，由（2）太陽能電池通過導(dǎo)線連接控制電路（12），控制電路（12）通過印刷電路連接鎳鎘電池（13）和超級電容（14）并向鎳鎘電池（13）和超級電容（14）充電，（13）（14）又向控制電路供電，使控制電路正常工作，控制電路（12）通過導(dǎo)線連接電機(jī)（6），在控制電路輸出正向電流時(shí)，電機(jī)變速箱（6）正向旋轉(zhuǎn)，傳動(dòng)齒輪（7）帶動(dòng)閥門旋轉(zhuǎn)齒輪（8）使閥門開啟，水流通過（3）的進(jìn)水管流向出水管，通過外部噴頭進(jìn)行噴淋灌溉，當(dāng)灌溉時(shí)間完成，控制電路（12）輸出反向電流，電機(jī)變速箱（6）逆向旋轉(zhuǎn)，傳動(dòng)齒輪（7）帶動(dòng)閥門旋轉(zhuǎn)齒輪（8）閥門關(guān)閉，水流停止，在外殼（1）上設(shè)有土壤探測電極插孔（17），和雨滴感應(yīng)器（4），（17）（4）所探測的信號連接控制電路（12），工作時(shí)連接水管到閥體（3）的進(jìn)水口，控制電路根據(jù)撥碼開關(guān)（16）編碼設(shè)定的時(shí)間進(jìn)行開、關(guān)閥門噴淋的控制，當(dāng)（17）（4）探測到土壤濕潤和天氣下雨的情況，將停止噴淋以節(jié)省水源。

圖2所示，為整個(gè)閥門的剖面圖，表達(dá)了殼體（1）的內(nèi)部零件的安裝位置，能觀看到從（21）剖開線以上的剖面結(jié)構(gòu)，當(dāng)閥門關(guān)閉以后，閥門旋轉(zhuǎn)齒輪（9）上部鑲嵌的磁鐵（10）與（11）干簧管為磁感位置，使干簧管（11）閉合，感應(yīng)電壓流經(jīng)（11）到達(dá)控制電路（12），從而確定閥門關(guān)閉。

圖3所示的土壤探測器，插頭（18）插接土壤探測器插座，不銹鋼探針（20）插入水閥附近的土壤以檢測土壤的濕度。