土壤墒情及空气温湿度综合无线传感器的制作方法

1.本发明涉及农业设备技术领域，具体的说是一种土壤墒情及空气温湿度综合无线传感器。


背景技术：

2.现代农业设施中需要部署多个多种类的环境传感器检测设备，实时监测环境信息以调整种植环境，满足种植的要求。在种植场所要采集的环境信息种类较多，面积较大的温室中还需要进行多点采集，这样会造成部署传感器数量巨大，布设的通信电缆线路复杂，提高了果蔬种植的成本。


技术实现要素：

3.本发明的目的是提供一种土壤墒情及空气温湿度综合无线传感器，能够同时采集空气温度、湿度，土壤温度、湿度和土壤的ec值，以减少传感器的数量，降低生产成本。
4.为达到上述目的，本发明所采取的技术方案为：一种土壤墒情及空气温湿度综合无线传感器，本传感器与设备控制系统相连接，包括封装壳体，还包括与电源模块u2相连接的mcu微控制单元u1、空气温湿度传感器s、与土壤传感器接收端口h相连接的土壤墒情探针和显示屏x；mcu微控制单元u1的p1.0端、p1.1端与zigbee电路模块u3相连接，zigbee电路模块u3以uart方式和mcu微控制单元u1进行通信；空气温湿度传感器s的sda端与mcu微控制单元u1的p3.0端相连接，将空气温湿度传感器s所收集的空气温度和空气湿度信号传输给mcu微控制单元u1；土壤传感器接收端口h与485信号芯片u4相连接，485信号芯片u4与mcu微控制单元u1的p3.0端、p3.1端相连接；土壤墒情探针将采集的土壤的温度、土壤湿度和土壤ec值信号通过土壤传感器接收端口h和485信号芯片u4传输给mcu微控制单元u1；mcu微控制单元u1对所接收到的空气温度、空气湿度、土壤的温度、土壤湿度和土壤ec值信号进行分析处理后，将信号通过显示屏x进行显示。
5.优选的，所述mcu微控制单元u1还与复位电路相连接，复位电路包括手动按钮key，手动按钮key固定在封装壳体的外壁上。
6.优选的，所述电源模块u2输出5v和3v两种电压。
7.优选的，所述显示屏x固定在封装壳体的前侧壁上，显示屏x上分行显示土壤墒情探针和空气温湿度传感器s1采集到的环境参数，第一行显示土壤的温度、土壤的湿度和土壤ec值，第二行显示空气温度和空气湿度。
8.优选的，所述封装壳体的下方开设有透气栅格。
9.本发明所述传感器可作为独立的传感器使用，也可作为控制系统中的感应模块使用。
10.作为独立传感器使用时，按下手动按钮key后，会在显示屏x显示土壤温度、土壤湿度、土壤ec值、空气温度和空气湿度五种环境参数。显示屏x会在设定的显示时间长度后息屏。
11.作为设备控制系统中的感应模块进行使用时，与设备控制系统连接时不需要通信线，可通过zigbee电路模块u3以2.4gzigbee协议的无线电信号传送信息。
12.当种植场所内设有多个传感器时，每个传感器会有自己固定的地址（会在传感器外壳后面标注），设备控制系统通过zigbee协议的无线信号向指定的传感器发送控制命令，传感器会向发送此信息的控制器返送环境参数。
13.本发明能同时采集空气温度、空气湿度、土壤温度、土壤湿度和土壤ec值五种环境参数，可以同时使用无线通信，无需布设通信电缆，简化了传感器的数量和电缆的布线，降低了生产成本，提高了信息采集效率。
附图说明
14.图1是本发明的连接框图；图2是图1中mcu微控制单元u1与空气温湿度传感器s的电路连接原理图；图3是图1中土壤传感器接收端口h与485信号芯片u4的电路连接原理图；图4是图1中电源模块u2的电路原理图；图5是图1中zigbee电路模块u3的电路原理图；图6是封装壳体的结构示意图。
具体实施方式
15.以下结合附图对本发明进行详细说明。
16.如图1至图6所示的一种土壤墒情及空气温湿度综合无线传感器，本传感器与设备控制系统相连接，包括封装壳体，还包括与电源模块u2相连接的mcu微控制单元u1、空气温湿度传感器s、与土壤传感器接收端口h相连接的土壤墒情探针和显示屏x；mcu微控制单元u1的p1.0端、p1.1端与zigbee电路模块u3相连接，zigbee电路模块u3以uart方式和mcu微控制单元u1进行通信；空气温湿度传感器s的sda端与mcu微控制单元u1的p3.0端相连接，将空气温湿度传感器s所收集的空气温度和空气湿度信号传输给mcu微控制单元u1；土壤传感器接收端口h与485信号芯片u4相连接，485信号芯片u4与mcu微控制单元u1的p3.0端、p3.1端相连接；土壤墒情探针将采集的土壤的温度、土壤湿度和土壤ec值信号通过土壤传感器接收端口h和485信号芯片u4传输给mcu微控制单元u1；mcu微控制单元u1对所接收到的空气温度、空气湿度、土壤的温度、土壤湿度和土壤ec值信号进行分析处理后，将信号通过显示屏x进行显示。
17.mcu微控制单元u1还与复位电路相连接，复位电路包括手动按钮key，手动按钮key固定在封装壳体的外壁上。
18.电源模块u2输出5v和3v两种电压。
19.显示屏x固定在封装壳体的前侧壁上，显示屏x上分行显示土壤墒情探针和空气温湿度传感器s1采集到的环境参数，第一行显示土壤的温度、土壤的湿度和土壤ec值，第二行显示空气温度和空气湿度。
20.封装壳体的下方开设有透气栅格。
21.本发明所述传感器可作为独立的传感器使用，也可作为控制系统中的感应模块使用。作为独立传感器使用时，按下手动按钮key后，会在显示屏x显示土壤温度、土壤湿度、土
壤ec值、空气温度和空气湿度五种环境参数。显示屏x会在设定的显示时间长度后息屏。作为设备控制系统中的感应模块进行使用时，与设备控制系统连接时不需要通信线，可通过zigbee电路模块u3以2.4gzigbee协议的无线电信号传送信息。
22.当种植场所内设有多个传感器时，每个传感器会有自己固定的地址（会在传感器外壳后面标注），设备控制系统通过zigbee协议的无线信号向指定的传感器发送控制命令，传感器会向发送此信息的控制器返送环境参数。


技术特征：
1.一种土壤墒情及空气温湿度综合无线传感器，本传感器与设备控制系统相连接，包括封装壳体，其特征在于：还包括与电源模块u2相连接的mcu微控制单元u1、空气温湿度传感器s、与土壤传感器接收端口h相连接的土壤墒情探针和显示屏x；mcu微控制单元u1的p1.0端、p1.1端与zigbee电路模块u3相连接，zigbee电路模块u3以uart方式和mcu微控制单元u1进行通信；空气温湿度传感器s的sda端与mcu微控制单元u1的p3.0端相连接，将空气温湿度传感器s所收集的空气温度和空气湿度信号传输给mcu微控制单元u1；土壤传感器接收端口h与485信号芯片u4相连接，485信号芯片u4与mcu微控制单元u1的p3.0端、p3.1端相连接；土壤墒情探针将采集的土壤的温度、土壤湿度和土壤ec值信号通过土壤传感器接收端口h和485信号芯片u4传输给mcu微控制单元u1；mcu微控制单元u1对所接收到的空气温度、空气湿度、土壤的温度、土壤湿度和土壤ec值信号进行分析处理后，将信号通过显示屏x进行显示。2.根据权利要求1所述的土壤墒情及空气温湿度综合无线传感器，其特征在于：所述mcu微控制单元u1还与复位电路相连接，复位电路包括手动按钮key，手动按钮key固定在封装壳体的外壁上。3.根据权利要求1或2所述的土壤墒情及空气温湿度综合无线传感器，其特征在于：所述电源模块u2输出5v和3v两种电压。4.根据权利要求3所述的土壤墒情及空气温湿度综合无线传感器，其特征在于：所述显示屏x固定在封装壳体的前侧壁上，显示屏x上分行显示土壤墒情探针和空气温湿度传感器s1采集到的环境参数，第一行显示土壤的温度、土壤的湿度和土壤ec值，第二行显示空气温度和空气湿度。5.根据权利要求4所述的土壤墒情及空气温湿度综合无线传感器，其特征在于：所述封装壳体的下方开设有透气栅格。

技术总结
本发明公开了一种土壤墒情及空气温湿度综合无线传感器，包括封装壳体、与电源模块U2相连接的MCU微控制单元U1、空气温湿度传感器S、与土壤传感器接收端口H相连接的土壤墒情探针和显示屏X；MCU微控制单元U1与zigbee电路模块U3相连接，空气温湿度传感器S的SDA端与MCU微控制单元U1的p3.0端相连接，土壤传感器接收端口H与485信号芯片U4相连接，485信号芯片U4与MCU微控制单元U1相连接；土壤墒情探针将采集的土壤的温度、土壤湿度和土壤EC值信号通过土壤传感器接收端口H和485信号芯片U4传输给MCU微控制单元U1；MCU微控制单元U1对所接收到的空气温度、空气湿度、土壤的温度、土壤湿度和土壤EC值信号进行分析处理后，将信号通过显示屏X进行显示。屏X进行显示。屏X进行显示。


技术研发人员：张振华 姜峰 安建军 刘晨荣 张紫霄 毛文韬 李大瑞 黄玉玲
受保护的技术使用者：兰州兰石集团兰驼农业装备有限公司
技术研发日：2021.01.13
技术公布日：2022/7/18