一种基于GPRS的田间气象检测装置的制作方法

本实用新型属于一种田间自动化管理领域，具体涉及一种基于GPRS的田间气象检测装置。

背景技术：

我国这几年在利用传感器、单片机等控制农业生产的发展速度很快，但由于我国一直以来都是以传统的农业为主，依据管理控制人员的长时间工作经验对环境进行调节和管理，这种做法能够促进作物的生长，但是产生的效果不是特别明显，农作物的产量不能够满足要求。

解决这些困难的重点是要实现从传统农业向以农业应用技术的研究为核心的现代化农业转变。而在现代化农业生产过程中，对农业生产环境的某些重要参数进行实时检测与控制显得极为重要。这些重要参数包含了土壤的温度和湿度、土壤中有机含量、光照强度、植物生长情况、病虫害预测等。这些参数伴随农作物从发芽到发育、再到成熟的各个阶段都休戚相关，这使得进行环境监测极其重要。环境监测是实现田间作业高效化、节约化的重要保障，经过对所得到的数据的处理，联系农作物的成长特性，来恰当的调节环境条件，最终产出品质最优良、最绿色的农产品。

但目前我国田间的环境参数测量和设备的操作大多还是由人工来完成, 不可避免的有设备环境调控能力差、测量精度低等劣势，在一定意义上限制了田间设施的发展，也影响了农产品的产量和质量，更加降低了劳动生产率和利用率。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种基于GPRS的田间气象检测装置，用于解决现有技术中存在缺陷。

本实用新型采用以下技术方案：一种基于GPRS的田间气象检测装置，其特征在于：包括一机壳及用于固定和支撑机壳的支架；所述机壳内设置有主控电路、无线收发器、供电模块；所述机壳表面设置有显示器及摄像头；所述无线收发器、GPRS无线网络模块、供电模块、显示器、摄像头分别与主控电路连接；所述无线收发器包括GPRS无线网络模块及Zigbee模块；Zigbee模块与设置在田间的无线传感器连接；远程上位机或者移动终端通过GPRS无线网络模块与主控电路连接。

在本实用新型一实施例中，所述Zigbee模块为一CC2530F256芯片。

在本实用新型一实施例中，设置在田间的无线传感器包括土壤湿度传感器、土壤盐分含量传感器。

在本实用新型一实施例中，所述供电模块包括电源切换电路及分别与其相连接的锂电池、太阳能电池；电源切换电路与主控电路连接；太阳能电池包括太阳能电池板；所述太阳能电池板设置在机壳顶部。

在本实用新型一实施例中，所述太阳能电池板通过铰链与机壳顶部连接。

在本实用新型一实施例中，所述主控电路为一单片机。

在本实用新型一实施例中，所述单片机为25C30单片机。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

1、利用嵌入式控制技术，对传统的田间管理方式进行创新，节约成本，减少劳动力。

2、利用摄像头采集田间图像，由主控电路或者远程上位机进行图像识别，从而实现了植物生长情况检测和病虫害预测。

3、利用Zigbee无线网络实现田间信息的检测、传输，覆盖面积广，成本低，易于组件无线网络。

附图说明

图1为本实用新型一实施例的整体结构示意图。

图2为本实用新型一实施例的电路原理框图。

【标号说明】1、太阳能电池板 2、液晶显示屏 3、无线收发器 4、电池组 5、支架 6、主控电路 7、摄像头。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步解释说明。

本实用新型采用以下技术方案：一种基于GPRS的田间气象检测装置，其特征在于：包括一机壳及用于固定和支撑机壳的支架；所述机壳内设置有主控电路、无线收发器、供电模块；所述机壳表面设置有显示器及摄像头；所述无线收发器、GPRS无线网络模块、供电模块、显示器、摄像头分别与主控电路连接；所述无线收发器包括GPRS无线网络模块及Zigbee模块；Zigbee模块与设置在田间的无线传感器连接；远程上位机或者移动终端通过GPRS无线网络模块与主控电路连接。

在本实用新型一实施例中，所述Zigbee模块为一CC2530F256芯片。

在本实用新型一实施例中，设置在田间的无线传感器包括土壤湿度传感器、土壤盐分含量传感器。

在本实用新型一实施例中，所述供电模块包括电源切换电路及分别与其相连接的锂电池、太阳能电池；电源切换电路与主控电路连接；太阳能电池包括太阳能电池板；所述太阳能电池板设置在机壳顶部。所述太阳能电池板通过铰链与机壳顶部连接。

在本实用新型一实施例中，所述主控电路为一单片机。

在本实用新型一实施例中，所述单片机为25C30单片机。

参见图1，装置的结构分为上和下两个部分，上部分是将一些核心部件固定保护在一个机壳中，减少外界环境因素的干扰，提高系统的稳定性。下部分是一个铝合金支架5，主要起到固定位置和支撑的作用，利用三角形稳定性，使用时，支架5下部分埋没土壤中。本实用新型电路原理框图参见图2。

装置的顶部由太阳能电池板1，通过铰链连接装置外壳，可以实现装置防风，防雨的功能。结合电池组4采用大容量18650双电池，并联连接方式供电，整个供电系统电池组4由太阳能电池板1充电。无需外部的电源，可以野外独立长时间工作。

显示屏2采用1602液晶显示。它能够显示16*2个字母，分为上下两行。能显示网络中各个节点采集回来的土壤湿度、土壤电导率信息，摄像头7病虫害预测结果，植物生长状况提示、联网状态等信息。数据处理、分析由主控电路控制，非本实用新型要保护内容。

无线收发器3集成Zigbee无线传输和GPRS双重网络通信的方式。Zigbee网络主要运用于田间采集网络的生成，采集的节点可自动加入到协调器建立的网络，并将采集到的信息，发送给协调器地址，实现信息采集。它基于TI公司的CC2530F256芯片，内部运行Zigbee2007/PRO协议，具有ZIGBEE协议的全部特性。zigbee模块具有组网简单、快捷、协议透明等优点、使用时只需要设置路由器和协调器即可自动组网。最远距离可达1.6km。GPRS网络实现协调器汇总处理后的信息发送到远程的主机IP地址，远程上位机或者移动终端可以远程查看相关田间信息和远程操作。

主控电路6采用单片机IT公司生产的25C30单片机，25C30单片机是由STC公司设计的一款微型处理器，具有系统结构简单、功耗较小、性能好和模块化集成的优点。Zigbee2007/PRO组网协议可以稳定运用于该单片机的片内操作系统中，实现现场网络的生成。通过串口来控制GPRS通信信息的发送和接收。有掉电保护功能；完成的功能有控制整个电路信号接收与发送、数据显示、数据分析等具体运行。

以上是本实用新型的较佳实施例，凡依本实用新型技术方案所作的改变，所产生的功能作用未超出本实用新型技术方案的范围时，均属于本实用新型的保护范围。