一种太阳能供电的农林监测装置的制作方法

本实用新型涉及农业灌溉领域，尤其涉及一种太阳能供电的农林监测装置。

背景技术：

农林业在经济和保护环境两方面都起到了十分重要的作用，在现代化的农业生产中或林业保护中，需要对农田及树林进行有效的监控，以防止自然灾害、虫害、火灾等情况发生，同时需要监控农田的环境，以获得相关的环境信息，查看是否需要灌溉，及时进行灌溉，或者在发生火灾时临时充当灭火系统，现有的农林业监控器材比较简单，功能单一，且不能够保持长时间的使用，本实用新型提供一种太阳能供电的农林监测装置。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题在于现有的农林业监控器材结构简单功能单一，且无长时间工作，提供一种太阳能供电的农林监测装置，所述太阳能供电的农林监测装置包括：

电池模块、信息采集模块、中控模块、显示模块、报警模块和灌溉模块，所述电池模块用于给所述信息采集模块、所述中控模块、所述显示模块、所述报警模块和所述灌溉模块提供工作电能；所述信息采集模块、所述显示模块、所述报警模块和所述灌溉模块均与所述中控模块电连接；

所述电池模块包括电源开关、蓄电池和太阳能电池板，所述太阳能电池板、所述蓄电池和所述电源开关依次电连接，所述电源开关与所述中控模块电连接。

进一步地，还包括模数转换器，所述模数转换器的输入端与所述信息采集模块电连接，输出端与所述中控模块电连接，所述模数转换器用于将所述信息采集模块采集的模拟量信息转换成数字量信息并发送至中控模块。

进一步地，所述信息采集模块包括温度采集单元、湿度采集单元和烟雾采集单元，所述温度采集单元、湿度采集单元和所述烟雾采集单元均与所述模数转换器电连接。

进一步地，所述温度采集单元包括温度传感器和rfid射频识别模块，所述温度传感器同时与所述rfid射频识别模块和所述模数转换器电连接，所述湿度采集单元为湿度传感器，所述烟雾采集单元为烟雾传感器；

所述温度传感器用于采集温度模拟量信号，并将温度模拟量信号发送至模数转换器；

所述湿度传感器用于采集湿度模拟量信号，并将湿度模拟量信号发送至模数转换器；

所述烟雾传感器用于采集烟雾模拟量信号，并将烟雾模拟量信号发送至模数转换器。

进一步地，所述模数转换器用于将所述温度模拟量信号转换成温度数字量信号，将所述湿度模拟量信号转换成湿度数字量信号，将所述烟雾模拟量信号转换成烟雾数字量信号，所述模数转换器还用于将所述温度数字量信号、所述湿度数字量信号和所述烟雾数字量信号发送至中控模块。

进一步地，所述中控模块用于接收所述温度数字量信号、所述湿度数字量信号和所述烟雾数字量信号，根据所述温度数字量信号、所述湿度数字量信号和所述烟雾数字量信号生成第一命令、第二命令和第三命令，所述中控模块还用于将所述第一命令发送至所述显示模块，将所述第二命令发送至报警模块，将第三命令发送至灌溉模块。

进一步地，所述显示模块用于接收所述中控模块发送的第一命令，根据第一命令执行显示功能。

进一步地，所述报警模块用于接收所述中控模块发送的第二命令，根据第二命令执行报警功能。

进一步地，所述灌溉模块包括继电器模块、电机和水泵，所述继电器模块的输入端与所述中控模块电连接，输出端与所述电机电连接，所述电机与所述水泵电连接。

进一步地，所述继电器模块用于接收所述中控模块发送的第三命令，根据第三命令控制电机的开关，所述电机用于驱动水泵工作。

实施本实用新型，具有如下有益效果：

1.本实用新型采用太阳能充电能够满足长时间的使用，本实用新型还能够精确监测温度、湿度是否适合植物的生长，并且节约水资源实现自动灌溉，本实用新型对烟雾进行监测，多维有效防控火灾本，实用新型还具有价格低、产品体积小，方便安装。

附图说明

图1是本实用新型的结构图；

图2是本实用新型的电流驱动振荡电路的电路图；

图3是本实用新型的负载电容阵列校正的电路图；

图4是本实用新型的继电器模块的电路图；

图5是本实用新型的模数转换器的电路图；

图6是本实用新型的显示模块的电路封装图；

图7是本实用新型的报警模块的一种实施电路图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步地详细描述。

实施例

本实施例中，参考说明书附图图1至图7，本实施例所要解决的技术问题在于现有的农林业监控器材结构简单功能单一，且无长时间工作，提供一种太阳能供电的农林监测装置，所述太阳能供电的农林监测装置包括：

电池模块、信息采集模块、中控模块、显示模块、报警模块和灌溉模块，所述电池模块用于给所述信息采集模块、所述中控模块、所述显示模块、所述报警模块和所述灌溉模块提供工作电能；所述信息采集模块、所述显示模块、所述报警模块和所述灌溉模块均与所述中控模块电连接；

所述电池模块包括电源开关、蓄电池和太阳能电池板，所述太阳能电池板、所述蓄电池和所述电源开关依次电连接，所述电源开关与所述中控模块电连接。

在一个具体的实施方式中，还包括模数转换器，所述模数转换器的输入端与所述信息采集模块电连接，输出端与所述中控模块电连接，所述模数转换器用于将所述信息采集模块采集的模拟量信息转换成数字量信息并发送至中控模块。

在一个具体的实施方式中，所述信息采集模块包括温度采集单元、湿度采集单元和烟雾采集单元，所述温度采集单元、湿度采集单元和所述烟雾采集单元均与所述模数转换器电连接。

在一个具体的实施方式中，所述温度采集单元包括温度传感器和rfid射频识别模块，所述温度传感器同时与所述rfid射频识别模块和所述模数转换器电连接，所述湿度采集单元为湿度传感器，所述烟雾采集单元为烟雾传感器；

所述温度传感器用于采集温度模拟量信号，并将温度模拟量信号发送至模数转换器；

所述湿度传感器用于采集湿度模拟量信号，并将湿度模拟量信号发送至模数转换器；

所述烟雾传感器用于采集烟雾模拟量信号，并将烟雾模拟量信号发送至模数转换器；

温度传感器rfid射频识别模块采用了电流驱动振荡电路参考附图2和负载电容阵列校正技术参考附图3,相比于需同时校正电流和电阻的传统方法,新结构具有控制逻辑简单、线性度好、匹配性好、可靠性高的优点；改进了标签信号解调电路,节约了87％的电路模块面积，在tsmc0.18μm1p6mcmos工艺下,芯片面积为0.8平方毫米，传感器面积为0.05平方毫米,在0℃到50℃温度范围内,测量精度±0.3℃,芯片平均功耗14μw，湿度传感器可采用yl-69芯片，烟雾传感器可采用红外发光二极管(led)。

在一个具体的实施方式中，所述模数转换器用于将所述温度模拟量信号转换成温度数字量信号，将所述湿度模拟量信号转换成湿度数字量信号，将所述烟雾模拟量信号转换成烟雾数字量信号，所述模数转换器还用于将所述温度数字量信号、所述湿度数字量信号和所述烟雾数字量信号发送至中控模块，所述模数转换器电路参考说明书附图5，在本实施例中选择功耗小、精度高且能够有效抑制噪声的24位ad7795作为模数转换器。

在一个具体的实施方式中，所述中控模块用于接收所述温度数字量信号、所述湿度数字量信号和所述烟雾数字量信号，根据所述温度数字量信号、所述湿度数字量信号和所述烟雾数字量信号生成第一命令、第二命令和第三命令，所述中控模块还用于将所述第一命令发送至所述显示模块，将所述第二命令发送至报警模块，将第三命令发送至灌溉模块，上述中控模块可以采用stm32f103zet6为控制核心,利用sim808通讯模块向客户端手机发送预警短信,向电脑端发送gps定位信息。

在一个具体的实施方式中，所述显示模块用于接收所述中控模块发送的第一命令，根据第一命令执行显示功能，本实施例中可采用lcd1602显示屏，液晶显示1602的显示是通过液性原理来实现的，使得电压能够控制显示区的时候，液晶就可以显示图像。液晶显示器特别的薄，能够在大规模电路情况下直接被驱动运行，实现彩色显示，参考说明书附图6。

在一个具体的实施方式中，所述灌溉模块包括继电器模块、电机和水泵，所述继电器模块的输入端与所述中控模块电连接，输出端与所述电机电连接，所述电机与所述水泵电连接，所述继电器模块包括线圈、常开触点、三极管q1和电阻r1所述三极管q1的发射极与电源相连,三极管q1的基极与电阻r1一端相连,电阻r1另一端与处理器相连,三极管q1的集电极与线圈相连,常开触点与电机电源相串接，参考说明书附图4，继电器电路是为了使得电路能够自如断开及导通，图中的三极管的基极为低电平时，三极管就会导通，同时继电刀双掷开关使电机通电后带动水泵工时led灯亮起。当三极管导通时，代表土壤缺水，蜂鸣器报警提醒，参考说明书附图7，所以所述报警模块用于接收所述中控模块发送的第二命令，根据第二命令执行报警功能。

在一个具体的实施方式中，所述继电器模块用于接收所述中控模块发送的第三命令，根据第三命令控制电机的开关，所述电机用于驱动水泵工作。

本实施例的工作原理：

太阳能电池板与蓄电池相连，蓄电池通过电源开关与处理器相连，太阳能电池板将光能转化为电能后通过蓄电池进行存储，实现持续供电；温度传感器rfid射频识别模块与处理器的输入端相连，处理器的输出端与继电器模块相连，继电器模块的常开触点与电机的电源相串接，用以导通或关断电机电源，当棚内温度超出额定值时，通过控制电机开启大棚，实现对棚内温度的无人控制；湿度传感器yl-69与处理器的输入端相连，处理器的输出端与显示模块相连，通过显示模块实时显示土壤水分含量，在显示模块上显示的数值是土壤的湿度值，系统根据这个湿度值，进行控度传感器模块的检测，进而启动浇灌系统；烟雾传感器与处理器的输入端相连，处理器的输出端与报警模块相连，当处理器检测到烟雾传感器检测的烟雾浓度超过预设值时，通过报警模块进行警报。处理器该设计以stm32f103zet6为控制核心,利用sim808通讯模块向客户端手机发送预警短信,向电脑端发送gps定位信息。

实施本实用新型，具有如下有益效果：

1.本实用新型采用太阳能充电能够满足长时间的使用，本实用新型还能够精确监测温度、湿度是否适合植物的生长，并且节约水资源实现自动灌溉，本实用新型对烟雾进行监测，多维有效防控火灾本，实用新型还具有价格低、产品体积小，方便安装。

上所揭露的仅为本实用新型的几个较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属本实用新型所涵盖的范围。