便攜式農業(yè)環(huán)境參數采集系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種參數采集系統(tǒng)，具體是一種便攜式農業(yè)環(huán)境參數采集系統(tǒng)，屬于參數采集技術領域。
【背景技術】
[0002]隨著社會的不斷發(fā)展，環(huán)境參數扮演著越來越重要的角色，在各行各業(yè)中，周圍的環(huán)境參數不得不被大部分行業(yè)重視，特別是在農業(yè)生產中更加離不開對環(huán)境因素的控制。
[0003]傳統(tǒng)的環(huán)境參數控制是在農業(yè)環(huán)境中懸掛溫度計和濕度計以及其他檢測裝置，來觀測農業(yè)環(huán)境參數。這種操作雖然成本低、操作方便、簡單，但是相當耗費人力財力，效率極低，而且，這樣的方法只能對空氣中的溫度濕度進行觀察和檢測，此外，其他的環(huán)境參數，如CO2濃度、光照強度等都是檢測不出來的。而且，就目前農業(yè)產業(yè)和農作物生產規(guī)模的不斷提升，跨季節(jié)農作物的種植以及名貴農產品培育的品種越來越多，這對于數量較多的農作物種植基地和農作物大棚來說，這樣的環(huán)境控制方法就有了很大的弊端，環(huán)境參數檢測與控制技術也必須要適應越來越高的要求。

【發(fā)明內容】

[0004]針對上述現有技術存在的問題，本實用新型提供一種便攜式農業(yè)環(huán)境參數采集系統(tǒng)，利用嵌入式技術實現對農業(yè)環(huán)境參數的采集、處理并通過GSM無線模塊把采集的信息發(fā)送到上位機管理系統(tǒng)，滿足了對農業(yè)環(huán)境參數監(jiān)測控制的多樣化、智能化、便捷化的要求。
[0005]為了實現上述目的，本實用新型提供一種便攜式農業(yè)環(huán)境參數采集系統(tǒng)，包括電源電路、單片機控制系統(tǒng)、按鍵模塊、無線發(fā)送模塊、顯示模塊、環(huán)境參數傳感器、定位模塊、定時模塊，所述的電源電路分別與單片機控制系統(tǒng)、顯示模塊電連接，按鍵模塊、無線發(fā)送模塊與單片機控制系統(tǒng)電連接，單片機控制系統(tǒng)分別與顯示模塊、環(huán)境參數傳感器、定位模塊、定時模塊電連接。
[0006]進一步，環(huán)境參數傳感器包括空氣溫濕度傳感器、土壤溫濕度傳感器、CO2濃度傳感器和光照強度傳感器。
[0007]進一步，空氣溫濕度傳感器、土壤溫濕度傳感器、CO2濃度傳感器、光照強度傳感器型號分別為DHTll的空氣溫濕度傳感器、STHlO的土壤溫濕度傳感器、MG811的CO2濃度傳感器、BH1750的光照強度傳感器。
[0008]進一步，單片機控制系統(tǒng)中采用的單片機芯片的型號為STC12系列。
[0009]進一步，空氣溫濕度傳感器的管腳I接地、管腳35V電源、引腳2與單片機控制系統(tǒng)的單片機芯片STC12C5A60S2的管腳18相連接；土壤溫濕度傳感器的管腳I接5V電源、管腳4接地、管腳2與單片機控制系統(tǒng)的單片機芯片的管腳31相連接、引腳3與單片機控制系統(tǒng)的單片機芯片的管腳30相連接；C02濃度傳感器的管腳接5v電源、管腳4接地、管腳3與單片機控制系統(tǒng)的單片機芯片STC12C5A60S2的管腳40相連接；光照強度傳感器的管腳I接5V電源、管腳4和管腳5接地、管腳2和管腳3分別與單片機控制系統(tǒng)的單片機芯片STC12C5A60S2的管腳44和管腳I相連接。
[0010]進一步，顯示模塊中采用的芯片為IXD12864。
[0011]本實用新型可以有效的實現對環(huán)境參數的采集、處理、存儲、傳輸，系統(tǒng)具有自動定位功能，可以有效的記錄采集點的位置信息，方便系統(tǒng)實現區(qū)域溫室的管理和服務；采用一鍵單次發(fā)送、一鍵自動發(fā)送和一鍵周期發(fā)送的模式發(fā)送環(huán)境參數、位置、時間信息；傳感數據的自動融合和壓縮功能，采用數據融合的算法對采集的多傳感器數據進行融合和壓縮，減少待發(fā)送的數據流量。通過本系統(tǒng)可以指導工作人員進行更為科學的農業(yè)生產，尤其適用于設施農業(yè)的應用，滿足了對農業(yè)環(huán)境參數監(jiān)測控制的多樣化、智能化、便捷化的要求。
【附圖說明】
[0012]圖1是本實用新型的電原理框圖；
[0013]圖2是圖1中單片機控制系統(tǒng)中主控芯片電路原理圖；
[0014]圖3是圖1中環(huán)境參數傳感器的電路原理圖；
[0015]圖4是圖1中定位模塊的電路原理圖；
[0016]圖5是圖1中無線發(fā)送模塊的電路原理圖。
【具體實施方式】
[0017]下面結合附圖對本實用新型作進一步說明。
[0018]如圖1、圖2所示，一種便攜式農業(yè)環(huán)境參數采集系統(tǒng)，包括電源電路、單片機控制系統(tǒng)、按鍵模塊、無線發(fā)送模塊、顯示模塊、環(huán)境參數傳感器、定位模塊、定時模塊，所述的電源電路分別與單片機控制系統(tǒng)、顯示模塊電連接，按鍵模塊、無線發(fā)送模塊與單片機控制系統(tǒng)電連接，單片機控制系統(tǒng)分別與顯示模塊、環(huán)境參數傳感器、定位模塊、定時模塊電連接；單片機控制系統(tǒng)中采用的單片機芯片的型號為STC12系列。
[0019]如圖3至圖5所示，環(huán)境參數傳感器包括空氣溫濕度傳感器、土壤溫濕度傳感器、CO2濃度傳感器和光照強度傳感器，空氣溫濕度傳感器、土壤溫濕度傳感器、CO 2濃度傳感器、光照強度傳感器型號分別為DHTll的空氣溫濕度傳感器、STHlO的土壤溫濕度傳感器、MG811的CO2濃度傳感器、BH1750的光照強度傳感器；空氣溫濕度傳感器的管腳I接地、管腳35V電源、引腳2與單片機控制系統(tǒng)的單片機芯片STC12C5A60S2的管腳18相連接；土壤溫濕度傳感器的管腳I接5V電源、管腳4接地、管腳2與單片機控制系統(tǒng)的單片機芯片的管腳31相連接、引腳3與單片機控制系統(tǒng)的單片機芯片的管腳30相連接；C02濃度傳感器的管腳接5v電源、管腳4接地、管腳3與單片機控制系統(tǒng)的單片機芯片STC12C5A60S2的管腳40相連接，因為它對空氣中的0)2有良好的感知性，并且空氣中的溫濕度變化對它的影響較小，此傳感器模塊有模擬信號輸出端和數字信號輸出端，本設計只用到此傳感器的模擬信號口 ；光照強度傳感器的管腳I接5V電源、管腳4和管腳5接地、管腳2和管腳3分別與單片機控制系統(tǒng)的單片機芯片STC12C5A60S2的管腳44和管腳I相連接；顯示模塊中采用的芯片為LCD12864。
[0020]工作原理:定位模塊的TXD和RXD與單片機的標準串口 P3.0和P3.1連接，管腳I連接5V電源，管腳2連接地；無線發(fā)送模塊和定位模塊采用串口通信，這里使用單片機芯片STC12C5A60S2的第二個串口，即無線發(fā)送模塊的管腳2和單片機芯片STC12C5A60S2的Pl.2 口相連接，管腳3與Pl.3相連。
[0021]系統(tǒng)使用STC12C5A60S2作為單片機控制系統(tǒng)的主控芯片，用來實現對環(huán)境中空氣的溫濕度、土壤的溫濕度、CO2的濃度以及光照的強度進行采集，并通過GPS模塊定位采集區(qū)域，匯總到單片機處理后由GSM模塊發(fā)送到上位機，STC12C5A60S2通過雙串口實現對定位模塊和無線發(fā)送模塊的有效控制，最終這些信息在終端設備上通過單片機驅動LCD12864實時顯示采集的數據和上位機發(fā)送的指令。
【主權項】
1.一種便攜式農業(yè)環(huán)境參數采集系統(tǒng)，其特征在于，包括電源電路、單片機控制系統(tǒng)、按鍵模塊、無線發(fā)送模塊、顯示模塊、環(huán)境參數傳感器、定位模塊、定時模塊，所述的電源電路分別與單片機控制系統(tǒng)、顯示模塊電連接，按鍵模塊、無線發(fā)送模塊與單片機控制系統(tǒng)電連接，單片機控制系統(tǒng)分別與顯示模塊、環(huán)境參數傳感器、定位模塊、定時模塊電連接。2.根據權利要求1所述的一種便攜式農業(yè)環(huán)境參數采集系統(tǒng)，其特征在于，所述的環(huán)境參數傳感器包括空氣溫濕度傳感器、土壤溫濕度傳感器、CO2濃度傳感器和光照強度傳感器。3.根據權利要求2所述的一種便攜式農業(yè)環(huán)境參數采集系統(tǒng)，其特征在于，所述的空氣溫濕度傳感器、土壤溫濕度傳感器、CO2濃度傳感器、光照強度傳感器型號分別為DHTll的空氣溫濕度傳感器、STHlO的土壤溫濕度傳感器、MG811的CO2濃度傳感器、BH1750的光照強度傳感器。4.根據權利要求1所述的一種便攜式農業(yè)環(huán)境參數采集系統(tǒng)，其特征在于，所述的單片機控制系統(tǒng)中采用的單片機芯片的型號為STC12系列。5.根據權利要求2所述的一種便攜式農業(yè)環(huán)境參數采集系統(tǒng)，其特征在于，所述的空氣溫濕度傳感器的管腳I接地、管腳35V電源、引腳2與單片機控制系統(tǒng)的單片機芯片STC12C5A60S2的管腳18相連接；土壤溫濕度傳感器的管腳I接5V電源、管腳4接地、管腳2與單片機控制系統(tǒng)的單片機芯片的管腳31相連接、引腳3與單片機控制系統(tǒng)的單片機芯片的管腳30相連接；C02濃度傳感器的管腳接5V電源、管腳4接地、管腳3與單片機控制系統(tǒng)的單片機芯片STC12C5A60S2的管腳40相連接；光照強度傳感器的管腳I接5V電源、管腳4和管腳5接地、管腳2和管腳3分別與單片機控制系統(tǒng)的單片機芯片STC12C5A60S2的管腳44和管腳I相連接。6.根據權利要求1所述的一種便攜式農業(yè)環(huán)境參數采集系統(tǒng)，其特征在于，所述的顯示模塊中采用的芯片為IXD12864。
【專利摘要】一種便攜式農業(yè)環(huán)境參數采集系統(tǒng)，電源電路分別與單片機控制系統(tǒng)、顯示模塊電連接，按鍵模塊、無線發(fā)送模塊與單片機控制系統(tǒng)電連接，單片機控制系統(tǒng)分別與顯示模塊、環(huán)境參數傳感器、定位模塊、定時模塊電連接。環(huán)境參數傳感器包括空氣溫濕度傳感器、土壤溫濕度傳感器、CO2濃度傳感器和光照強度傳感器。本實用新型可以實現對環(huán)境參數的采集、處理、存儲、傳輸，系統(tǒng)具有自動定位功能，并記錄采集點的位置信息，方便系統(tǒng)實現區(qū)域溫室的管理和服務；通過本系統(tǒng)可以指導工作人員進行更為科學的農業(yè)生產，尤其適用于設施農業(yè)的應用，滿足了對農業(yè)環(huán)境參數監(jiān)測控制的多樣化、智能化、便捷化的要求。
【IPC分類】G05B19/048, G01D21/02, G08C17/02
【公開號】CN204902876
【申請?zhí)枴緾N201520433082
【發(fā)明人】渠文姍
【申請人】宿遷淮?？萍挤沼邢薰?br>【公開日】2015年12月23日
【申請日】2015年6月23日