專(zhuān)利名稱(chēng)：一種設(shè)施農(nóng)業(yè)數(shù)字化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種設(shè)施農(nóng)業(yè)數(shù)字化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
設(shè)施農(nóng)業(yè)是利用人工建造的設(shè)施，為種植業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)及其產(chǎn)品的IC藏保鮮等提供良好
的環(huán)境條件，以期將農(nóng)業(yè)生物的遺傳潛力變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)的巨大生產(chǎn)力，獲得速生、高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、 高效的農(nóng)畜產(chǎn)品。先進(jìn)的生產(chǎn)工藝技術(shù)應(yīng)以配套的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)為載體，調(diào)節(jié)光、熱、水、氣、 礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)等生物的生活要素，能把外界環(huán)境的不良影響減少到最低限度，在一定程度上克 服傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)難以解決的限制因素，加強(qiáng)資源的集約高效利用，從而大幅度增進(jìn)系統(tǒng)的生產(chǎn) 力，推動(dòng)設(shè)施農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。因而光、熱、水、氣等環(huán)境信息的采集和存儲(chǔ)，是設(shè)施
農(nóng)業(yè)自動(dòng)化至關(guān)重要的一環(huán)，目前有以下最新進(jìn)展
《溫室生態(tài)參數(shù)網(wǎng)絡(luò)智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)》(北方園藝，2007， 8)中實(shí)現(xiàn)了以溫度、 濕度、二氧化碳濃度變送器等作為底層電路的監(jiān)測(cè)器件，以VB計(jì)算機(jī)高級(jí)語(yǔ)言制作上位 機(jī)監(jiān)測(cè)人機(jī)界面，設(shè)計(jì)了溫室生態(tài)參數(shù)網(wǎng)絡(luò)智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)溫室生態(tài)參數(shù)的變化， 提示溫室管理人員及時(shí)作出處理。
《基于GPRS的大棚智能監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)》(安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2008， 36 (18))提 出了一種基于GPRS技術(shù)的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集和控制系統(tǒng)方案。通過(guò)GPRS無(wú)線(xiàn)通訊技術(shù)建立現(xiàn) 場(chǎng)監(jiān)控系統(tǒng)與互聯(lián)網(wǎng)的連接，將實(shí)時(shí)采集信息發(fā)送到數(shù)據(jù)服務(wù)器，實(shí)現(xiàn)大棚現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)信息 的自動(dòng)獲取，遠(yuǎn)程智能監(jiān)控農(nóng)場(chǎng)的執(zhí)行系統(tǒng)。
《智能溫室中多參數(shù)無(wú)線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)》(農(nóng)機(jī)化研究，2007， 5)介紹了一個(gè)以單 片機(jī)為核心基于nRF905的具有無(wú)線(xiàn)通信功能的智能溫室多參數(shù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)。
以上代表了當(dāng)今設(shè)施農(nóng)業(yè)數(shù)字化監(jiān)測(cè)技術(shù)的最新進(jìn)展，實(shí)現(xiàn)了局域無(wú)線(xiàn)組網(wǎng)、數(shù)據(jù)遠(yuǎn) 程傳輸、上位機(jī)自動(dòng)處理數(shù)據(jù)等功能。但是它們都存在一個(gè)共同的問(wèn)題以PC作為數(shù)據(jù) 存儲(chǔ)和處理的平臺(tái)，需要較為復(fù)雜昂貴的系統(tǒng)設(shè)備支撐。但是對(duì)于中國(guó)廣大農(nóng)村，甚至很 多農(nóng)業(yè)科研院所來(lái)說(shuō)，能夠達(dá)到以上條件的為數(shù)不多。因此出現(xiàn)了這樣的情況 一方面是 基于PC的數(shù)字化監(jiān)測(cè)技術(shù)不斷進(jìn)步，另一方面是廣大農(nóng)業(yè)科研、生產(chǎn)很需要設(shè)施農(nóng)業(yè)數(shù) 字化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)卻無(wú)力配置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種低成本的設(shè)施農(nóng)業(yè)數(shù)字化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，以解決監(jiān)測(cè)技術(shù)與設(shè) 施農(nóng)業(yè)脫節(jié)的矛盾，該系統(tǒng)具備數(shù)據(jù)自動(dòng)存儲(chǔ)和短信報(bào)警功能。
本發(fā)明的設(shè)施農(nóng)業(yè)數(shù)字化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)由單片機(jī)、傳感器、液晶顯示模塊、存儲(chǔ)芯片、短 信報(bào)警模塊組成，系統(tǒng)以單片機(jī)為核心，連接液晶顯示模塊，外接溫濕度一體傳感器；I2C 口接存儲(chǔ)芯片，串行口接短信報(bào)警模塊。
本發(fā)明的設(shè)施農(nóng)業(yè)數(shù)字化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)如下功能
1、 數(shù)據(jù)自動(dòng)存儲(chǔ)
2、 短信報(bào)警，具體功能為
(1) 每天早中晚三次定時(shí)將溫濕度等值通過(guò)短信的方式發(fā)送到指定手機(jī)上(也可設(shè)置 為群發(fā))；
(2) 用戶(hù)可隨時(shí)發(fā)短信查詢(xún)當(dāng)前設(shè)施農(nóng)業(yè)的溫濕度等值；
(3) 當(dāng)設(shè)施農(nóng)業(yè)出現(xiàn)異常狀況時(shí)，可以通過(guò)短信報(bào)警。
更進(jìn)一步優(yōu)選配置如下
以STC89C52單片機(jī)為核心，外接SHT10型溫濕度一體傳感器作為信號(hào)采集部分，液晶 模塊采用深圳海比鄰公司的HB19264M1型液晶模塊，溫濕度等數(shù)據(jù)存儲(chǔ)采用FM3130芯片 (容量為64K)，作為實(shí)時(shí)時(shí)鐘(RTC)和FRAM非易失性存儲(chǔ)器部分，數(shù)據(jù)的讀出，采用按 鍵控制液晶屏翻屏的方式；短信報(bào)警功能由西門(mén)子公司的TC35模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)。
其中FM3130芯片的64K鐵電非易失性RAM功能是作為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的部分，它具有斷電數(shù) 據(jù)自動(dòng)保存功能，可供無(wú)限次寫(xiě)入；同時(shí)還具有實(shí)時(shí)時(shí)鐘/日歷功能，可以為單片機(jī)提供 系統(tǒng)時(shí)間，這樣就起到了簡(jiǎn)化硬件結(jié)構(gòu)、降低成本的作用；瑞士Sensirion產(chǎn)SHT10數(shù)字 溫濕度傳感器，具有極高的可靠性和卓越的長(zhǎng)期穩(wěn)定性。全量程標(biāo)定，兩線(xiàn)數(shù)字接口，可 與單片機(jī)直接相連。測(cè)量的溫度范圍-40 +123.8°C;濕度范圍0 100%RH;完全可以 滿(mǎn)足要求。


圖l為液晶顯示示意圖，液晶屏顯示的是當(dāng)天的數(shù)值。當(dāng)按下一次"査詢(xún)"鍵，液晶 屏翻到上一頁(yè)(顯示前一天的內(nèi)容)，以此類(lèi)推，依次向前翻頁(yè)，直到第一天的記錄，再 按下就回到當(dāng)天的頁(yè)面；也可以在任何頁(yè)面按下"復(fù)位"鍵，這樣就直接回到當(dāng)天頁(yè)面。 這樣就以天為單位，以早中晚三個(gè)時(shí)間段為采樣點(diǎn)，既可以顯示當(dāng)天的數(shù)據(jù)，也可以翻到 之前任意一天的數(shù)據(jù)。圖2為系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)圖
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是系統(tǒng)是在單片機(jī)的平臺(tái)上設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊和短信報(bào)警模塊，方 便實(shí)用、簡(jiǎn)化了硬件結(jié)構(gòu)、降低了成本。歷史數(shù)據(jù)的讀取采用按鍵和液晶模塊配合的方式， 這種方式既考慮到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的可靠性，又兼顧了數(shù)據(jù)瀏覽的方便性。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例
以STC89C52單片機(jī)為核心，外接SHT10型溫濕度一體傳感器作為信號(hào)采集部分；I2C 口接FM3130芯片，作為實(shí)時(shí)時(shí)鐘(RTC)和FRAM非易失性存儲(chǔ)器部分；串行口接TC35 模塊，當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)異常時(shí)發(fā)短信報(bào)警；液晶模塊采用深圳海比鄰公司的HB19264M1型液晶 模塊。
其中FM3130芯片的64K鐵電非易失性RAM功能是作為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的部分，它具有斷電數(shù) 據(jù)自動(dòng)保存功能，可供無(wú)限次寫(xiě)入；同時(shí)還具有實(shí)時(shí)時(shí)鐘/日歷功能，可以為單片機(jī)提供 系統(tǒng)時(shí)間，這樣就起到了簡(jiǎn)化硬件結(jié)構(gòu)、降低成本的作用；瑞士Sensirion產(chǎn)SHT10數(shù)字 溫濕度傳感器，具有極高的可靠性和卓越的長(zhǎng)期穩(wěn)定性。全量程標(biāo)定，測(cè)量的溫度范圍 -40 +123.8°C;濕度范圍0 100%RH。
權(quán)利要求
1、一種設(shè)施農(nóng)業(yè)數(shù)字化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于由單片機(jī)、傳感器、液晶顯示模塊、存儲(chǔ)芯片、短信報(bào)警模塊組成，系統(tǒng)以單片機(jī)為核心，連接液晶顯示模塊，外接溫濕度一體傳感器；I2C口接存儲(chǔ)芯片，串行口接短信報(bào)警模塊。
2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，以STC89C52單片機(jī)為核心，外接SHT10 型溫濕度一體傳感器作為信號(hào)采集部分，液晶模塊采用深圳海比鄰公司的HB19264M1型液 晶模塊，溫濕度等數(shù)據(jù)存儲(chǔ)采用FM3130芯片，作為實(shí)時(shí)時(shí)鐘(RTC)和FR細(xì)非易失性存 儲(chǔ)器部分，短信報(bào)警功能由西門(mén)子公司的TC35模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)。
全文摘要
一種設(shè)施農(nóng)業(yè)數(shù)字化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，由單片機(jī)、傳感器、液晶顯示模塊、存儲(chǔ)芯片、短信報(bào)警模塊組成，系統(tǒng)以單片機(jī)為核心，連接液晶顯示模塊，外接溫濕度一體傳感器；I²C口接存儲(chǔ)芯片，串行口接短信報(bào)警模塊。系統(tǒng)是在單片機(jī)的平臺(tái)上設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊和短信報(bào)警模塊，方便實(shí)用、簡(jiǎn)化了硬件結(jié)構(gòu)、降低了成本。歷史數(shù)據(jù)的讀取采用按鍵和液晶模塊配合的方式，這種方式既考慮到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的可靠性，又兼顧了數(shù)據(jù)瀏覽的方便性。
文檔編號(hào)G05B19/04GK101477335SQ20091010301
公開(kāi)日2009年7月8日 申請(qǐng)日期2009年1月7日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月7日
發(fā)明者何建磊, 冉華云, 程 張, 王三根, 虎 趙, 高成龍, 波 龔 申請(qǐng)人:西南大學(xué)