DE69920377T2

DE69920377T2 - Programmierbarer, elektronischer selbst lernender Zeitgeber für die Steuerung eines Magnetventils, insbesondere für Bewässerungssysteme

Info

Publication number: DE69920377T2
Application number: DE69920377T
Authority: DE
Inventors: Andrea Brundisini; Gianfranco Roman
Original assignee: Claber SpA
Current assignee: Claber SpA
Priority date: 1998-12-03
Filing date: 1999-12-01
Publication date: 2005-10-06
Anticipated expiration: 2019-12-02
Also published as: IL133238A0; US6176264B1; ATE276648T1; ITMI982620A1; EP1006421B1; AU6307399A; EP1006421A3; EP1006421A2; ES2229623T3; AU761872B2; IT1306237B1; IL133238A; DE69920377D1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen programmierbaren elektronischen selbst lernenden Zeitgeber für die Steuerung eines Magnetventils, insbesondere für Bewässerungssysteme.
Für die Pflege von Rasen, Gärten, Küchengärten und anderen kultivierten Räumen ist die Verwendung von automatischen Bewässerungssystemen in steigendem Maße weit verbreitet, die auf Magnetventilen basieren, die gesteuert werden, um sich bei zuvor eingestellten Momenten im Verlauf eines Tages, oder allgemeiner an verschiedenen Tagen, gleichgültig, ob sie aufeinander folgend sind oder nicht, zu öffnen und zu schließen.
Für die Steuerung von Bewässerungssystemen werden mehr oder weniger komplexe Zeitgebervorrichtungen verwendet, die als Funktion der Notwendigkeiten des Systems und des zugehörigen Anwenders programmierbar sind.
US 4672232 offenbart eine mit einem Mikroprozessor betriebene Zeitgebersteuerung mit einem Triac, einer Steckdose und einem AC-Wandauslass, die in Reihe gekoppelt sind. Ein Sensor ist über der Steckdose gekoppelt, um zu erfassen, wenn eine darin eingestöpselte Lampe ein- oder ausgeschaltet ist; der mit der Sensorschaltung gekoppelte Mikroprozessor speichert jedes Mal, wenn die Lampe eingeschaltet ist, und jedes Mal, wenn sie ausgeschaltet ist. Nachdem vierundzwanzig Stunden verstrichen sind, betreibt der Mikroprozessor den elektronischen Schalter gemäß dem gespeicherten temporären Programm, um die Lampe zu denselben Zeiten bei allen aufeinander folgenden Tagen ein- und auszuschalten.
US 5602728 offenbart ein programmierbares Sprinkler-Steuersystem mit drei Knöpfen, einschließlich eines Steuermoduls mit einer LCD-Anzeige, einer Dekrementiertaste, einer Inkrementiertaste und einer Setz- oder Auswahltaste. Das Steuermodul enthält einen Prozessor mit einem darin gespeicherten Steuerprogramm, das auf einem Menü basiert und auf das durch Betätigen der drei Schalter unter Bezugnahme auf für die verschiedenen Menüs angezeigte Icons bzw. Piktogramme bzw. Bildzeichen zum Einstellen von Steuerparametern zur (künstlichen) Bewässerung zugegriffen wird.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht im Realisieren eines programmierbaren elektronischen Zeitgebers, der die Notwendigkeiten von denjenigen Anwendern erfüllen kann, die eine tägliche, immer dieselbe Aktivierung von ihrem Bewässerungssystem erfordern und die besonders einfache und elementare Aktivierungs- und Programmieroperationen wünschen.
Gemäß der Erfindung ist eine solche Aufgabe mit einem programmierbaren elektronischen Zeitgeber für die Steuerung eines Magnetventils erreicht worden, wie er im Anspruch 1 definiert ist.
Anders ausgedrückt arbeitet der Zeitgeber gemäß der Erfindung auf die selbst lernende Weise, d.h. eine einzige Operation für den Start und den Stopp des Magnetventils für eine erwünschte Zeit bestimmt das Merken bzw. die Speicherung derselben Operation in der Form eines Bewässerungsprogramms, das jeden Tag auf dieselbe Weise und für dieselbe Zeitlänge automatisch wiederholbar ist.
Der Anwender muss daher den Zeitgeber einfach dadurch nur einmal betätigen, dass er zuerst eine Starttaste und dann eine Stopptaste drückt, um die erwünschte Programmierung auch für die nächsten Tage zu erhalten, ohne dass er zusätzlich den Zeitgeber betätigen muss.
Diese und andere Eigenschaften der vorliegenden Erfindung werden durch die folgende detaillierte Beschreibung eines möglichen Ausführungsbeispiels offensichtlich gemacht werden, das als nicht beschränkendes Beispiel in den beigefügten Zeichnungen dargestellt ist, wobei:
1 das Bedienpult eines Zeitgebers gemäß der Erfindung zeigt;
2 ein Blockdiagramm zeigt, das eine interne elektronische Schaltung des Zeitgebers gemäß der Erfindung darstellt.
Der in den Zeichnungen dargestellte Zeitgeber hat ein Bedienpult bzw. Steuerpult wie dasjenige, das in 1 gezeigt ist, d.h. mit einer Starttaste 1 (beispielsweise in grüner Farbe), einer Stopptaste 2 (beispielsweise in roter Farbe) und einen optischen Indikator 3 vom LED-Typ.
Zusätzlich weist der Zeitgeber eine interne elektronische Schaltung auf, die schematisch in 2 dargestellt ist, und sie enthält wiederum eine logische Verarbeitungseinheit, die aus einem Mikroprozessor 4 besteht, der mit einem internen Zeitgeber 5, einem internen Zähler 6 und mit einem internen RAM-Speicher 7 versehen ist, die alle durch Software ausgebildet sind. Der Mikroprozessor 4 wird durch eine Leistungsversorgung 8 mit einer Batterie 9 mit Elektrizität versorgt, und er empfängt seine Steuerungen von den vorgenannten Tasten 1 und 2. Infolge davon steuert die Treiberschaltung 10 eines Magnetventils 11 vom bistabilen Typ und das Aufleuchten des optischen Indikators 3.
Der Mikroprozessor 4 ist auf derartige Weise programmiert, dass die folgenden Betriebsmoden bestimmt werden.
AUTOMATIK-Betrieb
Wenn der Zeitgeber zum ersten Mal eine Batterie aufnimmt, initialisiert der Mikroprozessor 4 durch Erkennen von internen Daten, die nicht einem zuvor eingerichteten Code entsprechen, die Parameter in seinem internen RAM-Speicher und tritt in den AUTOMATIK-Betriebsmode ein.
Beispielsweise kann der Code in 6 Speicher-Bytes für eine Gesamtheit von 48 Bits bestehen, um dadurch die Wahrscheinlichkeit eines zufälligen bzw. versehentlichen Starts des Speichers in einer solchen Konfiguration bei 2 erhöht auf 48 auf 1 zu bringen.
Das Setzen der Parameter auf Null enthält das Setzen des internen Takts des Mikroprozessors auf Null und stellt die Bewässerungszeit ein, die eine derartige zwischen dem Öffnen und dem Schließen des Magnetventils mit einem Sicherheitswert von beispielsweise entsprechend 5 Minuten ist.
Im AUTOMATIK-Betriebsmode wird das Magnetventil alle 24 Stunden für die programmierte Bewässerungszeit geöffnet, und das Öffnen beginnt zu der Zeit, bei welcher das Programmieren der Bewässerungszeit (was hierin nachfolgend beschrieben wird) begonnen hat, oder bei Nichtvorhandensein einer solchen Zeit, seit dem Zeitpunkt, bei welchem das Magnetventil mittels der Batterie zum ersten Mal versorgt worden ist.
Wenn das Magnetventil geschlossen ist, sendet der LED-Indikator 3 alle zwei Sekunden ein kurzes Blinklicht aus; wenn stattdessen das Magnetventil offen ist, sendet der LED-Indikator alle zwei Sekunden zwei kurze Blinklichter bei einem Abstand von etwa 100 msek voneinander aus.
Wenn die Stopptaste 2 im AUTOMATIK-Betriebsmode gedrückt wird, gibt es keinen Effekt, und das Leuchten des LED-Indikators wird nicht modifiziert.
Wenn statt dessen die Starttaste 1 gedrückt und Iosgelassen wird, wird in den Betriebsmode einer VISUALISIERUNG der Bewässerungszeit eingetreten.
Im AUTOMATIK-Betriebsmode wird das Magnetventil alle 24 Stunden für die programmierte Bewässerungszeit geöffnet, und das Öffnen beginnt zu der Zeit, zu welcher das Programmieren der Bewässerungszeit gestartet wurde, wie es nachfolgend erklärt wird.
VISUALISIERUNG des Bewässerungszeitbetriebs
Wie es bereits gesagt ist, wird in diesen Betriebsmode durch Drücken und Loslassen der Starttaste 1 eingetreten, während man im AUTOMATIK-Betriebsmode ist. Der LED-Indikator 3 leuchtet auf und bleibt bis zu dem Loslassen derselben Taste erleuchtet.
Wenn einmal in den VISUALISIERUNGS-Betriebsmode eingetreten worden ist, bleibt der LED-Indikator 3 für 3 Sekunden ausgeschaltet, um zwischen den verschiedenen Betriebsmoden keinen Fehler zu machen.
Nach den ersten drei Sekunden wird es eine Anzahl von Blitzlichtern gleich der Anzahl der Zehnfachen von Minuten der programmierten Bewässerungszeit geben. Solche Blitzlichter finden einmal jede Sekunde statt, und sie dauern etwa 100 msek. Wenn einmal die Serie von Blitzlichtern in Bezug auf die Zehnfachen vorüber ist, ist es nötig, weitere drei Sekunden zu warfen, während welchen der LED-Indikator ausgeschaltet ist, um dann eine neue Reihe von Blitzlichtern gleich der Anzahl der Einheiten der programmierten Bewässerungszeit zu haben. Solche Blitzlichter finden einmal jede Sekunde statt, und sie dauern etwa 100 msek an. Weitere drei Sekunden einer Pause, während welcher der LED-Indikator ausgeschaltet bleibt, und dann wird in den AUTOMATIK-Betriebsmode eingetreten.
Da es die Notwendigkeit gibt, den Wert von Null anzuzeigen, wird dies durch eine Reihe von vier kurzen Blitzlichtern in einem Abstand von etwa 100 msek voneinander dargestellt.
Durch Drücken der Starttaste 1 während des VISUALISIERUNGS-Betriebsmodes wird die gegenwärtige Visualisierung unterbrochen und wird dann erneut gestartet, wenn dieselbe Taste Iosgelassen wird.
Während des VISUALISIERUNGS-Modes erzeugt die Stopptaste 2 keinerlei Effekt, wenn er gedrückt wird, und das Leuchten des LED-Indikators 3 wird nicht modifiziert.
AUS-Betrieb
In einem Fall, in welchem man wünscht, dass der Zeitgeber das Magnetventil nicht automatisch öffnet, ist es möglich, den Zeitgeber in den AUS-Mode zu versetzen.
In einem solchen Betriebsmode bleibt der LED-Indikator 3 ausgeschaltet, um anzuzeigen, dass die Bewässerungszeit auf Null gesetzt worden ist und daher das Magnetventil sich bis zur Programmierung einer neuen Bewässerungszeit nicht automatisch öffnen wird.
In dem AUS-Betriebsmode wird durch gleichzeitiges Drücken der zwei Tasten 1 und 2 eingetreten. Dadurch leuchtet der LED-Indikator 3 auf und bleibt bis zu dem Loslassen der zwei Tasten erleuchtet.
Man tritt aus dem AUS-Mode nur durch Fortfahren mit der Programmierung einer neuen Programmierzeit gemäß den später erklärten Prozeduren aus, und gleichzeitig ist es vor einem Programmieren einer neuen Bewässerungszeit nötig, in den AUS-Mode einzutreten.
PROGRAMMIERUNG MIT SELBSTLERNEN des Bewässerungszeitbetriebs
Seine Funktion besteht im Einstellen des Moments und der Länge der Bewässerungszeit. Mit dieser Programmierung ist es so, als ob man einen Wasserhahn manuell zum ersten Mal öffnen und schließen würde und dann der Wasserhahn das Öffnen und Schließen automatisch genau 24 Stunden danach und so weiter wiederholen würde.
In diesem Betriebsmode wird von dem AUS-Mode aus eingetreten, indem man die Starttaste 1 drückt. Der LED-Indikator 3 leuchtet auf und bleibt bis zum Loslassen derselben Taste erleuchtet.
Wenn in diesen Programmiermode eingetreten ist, wird das Magnetventil geöffnet, wird der interne Zeitgeber 5 des Mikroprozessors 4 auf Null gesetzt und beginnt der Mikroprozessor das Zählen der durch den Zeitgeber 5 ausgesendeten Impulse (beispielsweise jede Sekunde) und daher der Bewässerungszeit. Der LED- Indikator 3 sendet zwei kurze Blitzlichter bzw. Blinklichter alle 2 Sekunden aus, die in einem Abstand von etwa 100 msek voneinander sind.
Mit dem Betriebsmode PROGRAMMIEREN MIT SELBSTLERNEN kann durch Drücken der Stopptaste 2 aufgehört werden. Der LED-Indikator 3 leuchtet nur für einen kurzen Impuls von etwa 100 msek auf, um zuzustimmen, und schaltet dann aus.
Wenn mit diesem Betriebsmode aufgehört wird, wird das Magnetventil geschlossen, stoppt das Zählen der Bewässerungszeit und wird automatisch in den AUTOMATIK-Betriebsmode eingetreten.
Die maximale Bewässerungszeit kann beispielsweise auf 60 Minuten festgelegt werden. Wenn die Stopptaste 2 innerhalb dieser maximalen Zeit nicht gedrückt wird, und zwar aufgrund einer Ablenkung oder aus irgendwelchen anderen Gründen, steuert der Mikroprozessor automatisch das Austreten aus dem Mode PROGRAMMIEREN MIT SELBSTLERNEN und den Rücksprung zum AUTOMATIK-Mode mit einer Sicherheits-Bewässerungszeit von beispielsweise gleich 5 Minuten.
Die Bewässerungszeit wird auf die nächste volle Minute aufgerundet, und daher bestimmt selbst ein Programmieren der Bewässerungszeit von einigen Sekunden eine Bewässerungszeit von einer Minute.
DIREKTES PROGRAMMIEREN des Bewässerungszeitbetriebs
In diesen Betriebsmode wird aus dem AUS-Mode durch Drücken der Starttaste 1 eingetreten. Der LED-Indikator 3 leuchtet auf und bleibt bis zum Loslassen derselben Taste erleuchtet.
Wenn in den Mode DIREKTES PROGRAMMIEREN der Bewässerungszeit eingetreten wird, öffnet der Mikroprozessor 4 das Magnetventil, setzt seinen internen Zeitgeber auf Null und startet das Zählen der Bewässerungszeit.
In der Praxis unterscheidet sich der Zeitgeber insoweit nicht, wenn man die Bewässerungszeit mit einem Selbstlernen oder auf dem direkten Weg programmie ren möchte. Der Unterschied wird dann gebildet, wenn die Stopptaste 2 gedrückt wird.
Wenn die Stopptaste 2 innerhalb von einer Minute gedrückt wird, nachdem die Starttaste 1 gedrückt wurde, und dieselbe Stopptaste für wenigstens fünf Sekunden gedrückt gehalten wird, wird das DIREKTE PROGRAMMIEREN der Bewässerungszeit aktiviert, ohne dass man darauf warten muss, dass die gesamte Bewässerungszeit vorüber ist. Beim Drücken der Stopptaste 2 leuchtet der LED-Indikator 3 nur für einen kurzen Impuls von etwa 100 msek auf, um zuzustimmen, und schaltet dann aus.
Nach den fünf Sekunden wird, ohne dass man die Stopptaste Iosgelassen hat und durch Fortfahren damit, sie gedrückt zu halten, der Bewässerungszeit-Zähler auf Null gesetzt, und der LED-Indikator leuchtet für einen kurzen Impuls von etwa 100 msek jede Sekunde auf. Wenn eine Anzahl von Impulsen gleich der Anzahl der Minuten der Bewässerungszeit, für die man wünscht, dass sie programmiert wird, gezählt wird, wird die Stopptaste sofort Iosgelassen. Nach etwa drei Sekunden springt der Zeitgeber automatisch zum AUTOMATIK-Mode zurück.
Das Magnetventil bleibt bis zum Ende der programmierten Bewässerungszeit offen.

Claims

Programmierbarer elektronischer Zeitgeber für die Steuerung eines Magnetventils für Bewässerungssysteme mit einer Starttaste (1), einer Stopptaste (2) und einer programmierbaren Verarbeitungseinheit (4), wobei die programmierbare Verarbeitungseinheit (4) voreingestellt ist, um als Folge der Betätigung der Starttaste ein Öffnen des gesteuerten Magnetventils (11), eine Startzeit einer gezählten Bewässerungszeitperiode, als Folge der Betätigung der Stopptaste ein Schließen des Magnetventils (11) und eine Endzeit der gezählten Bewässerungszeitperiode zu bestimmen, wobei die programmierbare Verarbeitungseinheit (4) mit einer Speichereinrichtung (7) versehen ist, die dazu geeignet ist, sich die gezählte Bewässerungszeitperiode zu merken, so dass die Einheit darauf folgend und automatisch das Öffnen und Schließen des Magnetventils (11) alle vierundzwanzig Stunden zur selben Startzeit und für dieselbe gezählte Bewässerungszeitperiode steuert, da durch gekennzeichnet, dass die programmierbare Verarbeitungseinheit (4) durch eine Betätigung der Starttaste (1) zum Bestimmen der Startzeit und durch eine Betätigung der Stopptaste (2) zum Bestimmen der Endzeit direkt voreingestellt wird.
Zeitgeber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die programmierbare Verarbeitungseinheit (4) auch voreingestellt ist, um das direkte Programmieren der Bewässerungszeit zuzulassen, ohne dass man darauf warten muss, dass die gesamte Bewässerungszeit vorüber ist.
Zeitgeber nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das direkte Programmieren der Bewässerungszeit durchgeführt wird durch Drücken der Starttaste (2) für eine bestimmte Zeit und mit einer Verzögerung, die kürzer als ein voreingerichtetes Maximum nach einer vorherigen Betätigung der Starttaste (1) ist, wobei der Druck auf die Stopptaste das Zählen einer erwünschten Anzahl von mit einer konstanten Rate emittierten Pulsen durch einen internen Zeitgeber (5) der programmierbaren Verarbeitungseinheit (4) bestimmt, wobei die Anzahl der gezählten Pulse der programmierten Bewässerungszeit entspricht.
Zeitgeber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die programmierbare Verarbeitungseinheit (4) mit einer Visualisierungseinrichtung versehen ist und den Einheiten, die auch voreingestellt sind, um die Visualisierung der programmierten Bewässerungszeit durch die Visualisierungseinrichtung zuzulassen.
Zeitgeber nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Visualisierung der programmierten Bewässerungszeit durch Betätigen der Starttaste (1) erhalten wird.
Zeitgeber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die programmierbare Verarbeitungseinheit (4) auch voreingestellt ist, um das Rücksetzen der programmierten Bewässerungszeit auf Null zuzulassen.
Zeitgeber nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Setzen der programmierten Bewässerungszeit auf Null durch gleichzeitiges Drücken der Starttaste (1) und der Stopptaste (2) erhalten wird.