一種農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控終端的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域，具體來說涉及一種農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控終端。
【背景技術(shù)】
[0002]對于溫室農(nóng)業(yè)而言，溫室大棚內(nèi)的溫度、濕度、光照、二氧化碳濃度是影響農(nóng)作物生長的關(guān)鍵因素，目前傳統(tǒng)的檢測方法是在溫室大棚內(nèi)設(shè)置溫度、濕度、光照和二氧化碳濃度等測量裝置，這種方式需要人定期進入溫室大棚內(nèi)對測量數(shù)據(jù)進行觀察和記錄，所以檢測人員費時費力，且不能實時地觀察記錄溫室內(nèi)的溫度、濕度、光照、二氧化碳濃度等信息；或者通過有線傳輸?shù)姆绞?，將溫室大棚?nèi)的溫度、濕度、光照和二氧化碳濃度等測量裝置連接到監(jiān)控室，這種方式布線復(fù)雜，成本高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控終端。其以MSP430F169作為主控單元，通過傳感器檢測對溫度、濕度、光照、C02濃度以及時間等數(shù)字信號進行采集，并通過433Mhz無線射頻模將采集的信息傳輸給監(jiān)控主機，433Mhz無線射頻模塊穿透性強、通訊距離遠、抗干擾能力強，適合農(nóng)業(yè)溫室種植環(huán)境；同時本終端具有執(zhí)行機構(gòu)驅(qū)動模塊，用于驅(qū)動繼電器，從而進一步控制光照(燈光)、二氧化碳發(fā)生器、加溫器、加濕器(或澆水裝置)等功能器件。
[0004]本實用新型是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
[0005]—種農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控終端，包括一 MSP430F169微控制器，MSP430F169微控制器分別與溫濕度傳感器、光照傳感器、C02濃度傳感器、時鐘芯片、433Mhz無線射頻模塊和執(zhí)行機構(gòu)驅(qū)動模塊相連，所述⑶2濃度傳感器采用TGS4160，TGS4160通過AM-4檢測模塊與MSP430F169微控制器相連；所述溫濕度傳感器型號為SHTl I;所述光照傳感器型號為BHl 750 ；所述執(zhí)行機構(gòu)驅(qū)動模塊包括一 ULN2003芯片。
[0006]在上述技術(shù)方案中，所述時鐘芯片型號為PCF8563。
[0007]本實用新型的優(yōu)點和有益效果為:
[0008]本實用新型以MSP430F169作為主控單元，通過傳感器檢測對溫度、濕度、光照、C02濃度以及時間等數(shù)字信號進行采集，并通過433Mhz無線射頻模將采集的信息傳輸給監(jiān)控主機，433Mhz無線射頻模塊穿透性強、通訊距離遠、抗干擾能力強，適合農(nóng)業(yè)溫室種植環(huán)境；同時本終端具有執(zhí)行機構(gòu)驅(qū)動模塊，用于驅(qū)動繼電器，從而進一步控制光照(燈光)、二氧化碳發(fā)生器、加溫器、加濕器(或澆水裝置)等功能器件。
【附圖說明】
[0009]圖1是本實用新型的硬件電路結(jié)構(gòu)示意圖。
[0010]圖2是本實用新型的433Mhz無線射頻模塊的電路圖。
[0011 ]圖3是本實用新型的執(zhí)行機構(gòu)驅(qū)動模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0012]下面結(jié)合具體實施例進一步說明本實用新型的技術(shù)方案。
[0013]如圖1所示，本實用新型所涉及的一種農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控終端，包括一 MSP430F169微控制器，MSP430F169微控制器分別與溫濕度傳感器、光照傳感器、⑶2濃度傳感器、時鐘芯片、433Mhz無線射頻模塊和執(zhí)行機構(gòu)驅(qū)動模塊相連，MSP430F169微控制器通過對溫濕度傳感器、光照傳感器、C02濃度傳感器、時鐘芯片的操作獲取各個監(jiān)測點的數(shù)據(jù)信息(溫度、濕度、光照輻射強度、C02濃度、實時時間)，并將采集的數(shù)據(jù)信息通過433Mhz無線射頻模傳輸給監(jiān)控主機;執(zhí)行機構(gòu)驅(qū)動模塊用于驅(qū)動繼電器，從而進一步控制光照(燈光)、二氧化碳發(fā)生器、加溫器、加濕器(或澆水裝置)等功能器件。
[0014]所述MSP430F169微控制器是美國德州儀器公司(TI)的超低功耗、高性能的16位微處理器，其控制功能強，接口豐富，滿足本實用新型的主控要求。
[0015]所述溫濕度傳感器采用瑞士Sensir1n公司生產(chǎn)的SHTlI，SHTlI溫濕度傳感器是帶有I2C總線的數(shù)字式溫濕度傳感器，具有免調(diào)試、免標定、測量分辨率可編程調(diào)節(jié)、CRC傳輸校驗、超小封裝尺寸等特點；其測量精度高，是各種溫濕度監(jiān)測應(yīng)用中的一種優(yōu)選器件。SHTl I溫濕度傳感器通過I2C總線與MSP430F169連接進行通信。
[0016]所述光照傳感器型號為BH1750，BH1750是一種兩線式串行總線I2C接口的數(shù)字型光照強度傳感器集成電路。它可以根據(jù)收集的光線強度數(shù)據(jù)來進行環(huán)境監(jiān)測，可支持較大范圍的光照強度變化，直接數(shù)字輸出，省去復(fù)雜的數(shù)學(xué)運算，使用方便簡單。光照傳感器BH1750通過I2C總線與MSP430F169連接進行通信。
[0017]所述二氧化碳檢測采用二氧化碳濃度傳感器TGS4160，TGS4160二氧化碳傳感器是費加羅(FIGARO)公司生產(chǎn)的固態(tài)電化學(xué)型氣體敏感元件。這種二氧化碳傳感器除具有體積小、壽命長、選擇性和穩(wěn)定性好等特點外，同時還具有耐高濕低溫的特性，可廣泛用于自動通風(fēng)換氣系統(tǒng)或是二氧化碳氣體的長期監(jiān)測等應(yīng)用場合。TGS4160用于檢測二氧化碳濃度信號，在實際測量應(yīng)用電路中，還要對測得的信號進行處理，處理該信號選擇使用費加羅(FIGARO)公司的專用于處理TGS4160檢測信號(重新標定TGS4160)的AM-4檢測模塊。AM-4檢測模塊內(nèi)部帶有A/D轉(zhuǎn)換器，并已對數(shù)據(jù)進行了采樣并作了處理，它輸出的電壓信號與二氧化碳濃度值呈線性關(guān)系，輸出的電壓信號為O?3.0V，相當于O?3000ppm的二氧化碳濃度。
[0018]所述時鐘芯片型號為PCF8563，PCF8563是PHILIPS公司推出的一款工業(yè)級內(nèi)含I2C總線接口功能的具有極低功耗的多功能時鐘/日歷芯片。按I2C總線協(xié)議規(guī)約，I2C總線由數(shù)據(jù)線SDA和時鐘線SCL構(gòu)成的串行總線，可發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。時鐘芯片PCF8563通過I2C總線與MSP430F169連接進行通信。
[0019]所述433Mhz無線射頻模塊穿透性強、通訊距離遠、抗干擾能力強，適合農(nóng)業(yè)溫室種植環(huán)境;433Mhz無線射頻模塊的RXD腳和TXD腳分別與MSP430F169的RXD腳和TXD腳連接，433Mhz無線射頻模塊用于MSP430F169與監(jiān)控主機(監(jiān)控主機設(shè)置在農(nóng)業(yè)大棚的監(jiān)控室)之間的信號傳輸。
[0020]所述執(zhí)行機構(gòu)驅(qū)動模塊是帶光耦隔離的繼電器模塊，可實現(xiàn)低電壓控制高電壓或大電流的外部設(shè)備，如圖3所示，執(zhí)行機構(gòu)驅(qū)動模塊包括一 ULN2003芯片，ULN2003是大電流驅(qū)動陣列，用于單片機、智能儀表、PLC、數(shù)字量輸出卡等控制電路中，可直接驅(qū)動繼電器等負載，ULN2003芯片的六個輸入分別連接MSP430F169的1口，其輸出端接繼電器，通過繼電器進一步控制光照(燈光)、二氧化碳發(fā)生器、加溫器、加濕器(或澆水裝置)等功能器件。
[0021]以上對本實用新型做了示例性的描述，應(yīng)該說明的是，在不脫離本實用新型的核心的情況下，任何簡單的變形、修改或者其他本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠不花費創(chuàng)造性勞動的等同替換均落入本實用新型的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.一種農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控終端，其特征在于:包括一MSP430F169微控制器，MSP430F169微控制器分別與溫濕度傳感器、光照傳感器、C02濃度傳感器、時鐘芯片、433Mhz無線射頻模塊和執(zhí)行機構(gòu)驅(qū)動模塊相連，所述C02濃度傳感器采用TGS4160，TGS4160通過AM-4檢測模塊與MSP430F169微控制器相連；所述溫濕度傳感器型號為SHTl I;所述光照傳感器型號為BHl 750 ；所述執(zhí)行機構(gòu)驅(qū)動模塊包括一 ULN2003芯片。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控終端，其特征在于:所述時鐘芯片型號為PCF8563。
【專利摘要】本實用新型公開了一種農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控終端，包括一MSP430F169微控制器，MSP430F169微控制器分別與溫濕度傳感器、光照傳感器、CO2濃度傳感器、時鐘芯片、433Mhz無線射頻模塊和執(zhí)行機構(gòu)驅(qū)動模塊相連，所述CO2濃度傳感器采用TGS4160，TGS4160通過AM-4檢測模塊與MSP430F169微控制器相連；所述溫濕度傳感器型號為SHT11；所述光照傳感器型號為BH1750；所述執(zhí)行機構(gòu)驅(qū)動模塊包括一ULN2003芯片。該系統(tǒng)以MSP430F169作為主控單元，通過傳感器檢測對溫度、濕度、光照、CO2濃度以及時間等數(shù)字信號進行采集，并通過433Mhz無線射頻模將采集的信息傳輸給監(jiān)控主機，同時本終端具有執(zhí)行機構(gòu)驅(qū)動模塊，用于驅(qū)動繼電器。
【IPC分類】G05D27/02
【公開號】CN205210744
【申請?zhí)枴緾N201521068960
【發(fā)明人】郭強輝, 于名飛, 徐召
【申請人】天津三石科技有限公司
【公開日】2016年5月4日
【申請日】2015年12月20日