一种基于单片机的自动虫情测报控制装置的制作方法

本实用新型涉及一种虫情测报控制装置，具体地说是一种基于单片机的自动虫情测报控制装置。

背景技术：

我国是农业生产大国也是农作物病虫害多发国家，准确的害虫预测预报对控制农作物病虫害蔓延、最大限度降低经济损失尤为重要。

目前农林病虫害监测预警还多以人工监测为主，以文字描述、手工绘制及记录的图表等纸质资源居多。这种传统的监测技术存在准确度不高、时效性差、利用率低、汇总劳动强度大、表现不直观等问题，给害虫信息汇总、统计、分析及信息的共享带来了许多不便。

随着国家“互联网+”政策的倡导，满足复杂的病虫害测报需求，虫情测报灯是进行虫情调查统计过程中最常使用的工具，被广泛应用于农业、林业等测报领域。但是现有的虫情测报灯不具有丰富测报灯的整体功能，存在以下问题：

(1)监管力度不够，设备故障，基层工作人员依然凭臆想进行数据监测。

(2)虫情发生情况需要测报人员现场统计，基层单位往往人员配给不足，浪费了大量的人力物力时间，工作无法开展，基础数据无法连续持久采集。

(3)虫情活动节律的分析生成根据某几种害虫生成，定断存在片面性，无法还原现场真实情况。

随着国家绿色防控方针的贯彻，物理诱杀日益普及，为满足复杂的防治需求，必须丰富测报灯的整体功能。因此，迫切需要一种使虫情测报灯功能最大化的自动虫情测报控制装置。

技术实现要素：

为克服上述现有技术存在的不足，本实用新型提供了一种基于单片机的自动虫情测报控制装置，不仅能够对害虫进行实时监测，而且能够根据环境因素来控制虫情测报灯工作，用以实现虫情测报灯开启与关闭的自动控制功能。

本实用新型解决其技术问题所采取的技术方案是：一种基于单片机的自动虫情测报控制装置，其特征是，包括虫情测报灯、环境信息采集装置、运行监测装置、单片机控制器、控制电路和电源模块，所述环境信息采集装置设置在虫情测报灯上，用以采集虫情测报灯的工作环境信息，环境信息采集装置的输出端与单片机控制器的输入端相连；所述运行监测装置设置在虫情测报灯的供电回路中，用以采集虫情测报灯的运行状态信息并发送给单片机控制器；所述单片机控制器的输出端与控制电路的控制端相连，所述控制电路设置在虫情测报灯的供电回路中，用以根据虫情测报灯的工作环境信息来控制虫情测报灯工作；所述电源模块用以为虫情测报灯、环境信息采集装置、运行监测装置和单片机控制器提供工作电源。

优选地，所述虫情测报灯包括诱虫装置、计数装置、杀虫装置、拍照装置和集虫装置，所述诱虫装置用以诱捕害虫，所述计数装置用以对诱捕害虫进行计数，所述杀虫装置用以将诱捕害虫杀死，所述拍照装置用以对诱捕的害虫进行拍照并将采集的害虫图像信息发送给单片机控制器，所述集虫装置用以收集诱捕的害虫。

优选地，所述诱虫装置包括顶盖、诱虫灯、撞击装置和接虫漏斗，所述诱虫灯设置在顶盖的中心下方位置，所述撞击装置设置在诱虫灯周围，所述接虫漏斗设置在诱虫灯的下方，接虫漏斗的咀部为透明状且与杀虫装置连通，所述计数装置设置在接虫漏斗的咀部；所述撞击装置由多个撞击板组成，多个撞击板均匀设置在诱虫灯周围且呈射状分布。

优选地，所述杀虫装置包括箱体和加热装置，所述箱体的上部开口用以接收诱捕的害虫，在所述箱体的中部设置一个可翻转的第一翻板，将箱体分隔为上箱室和下箱室，所述加热装置设置在上箱室内，所述下箱室的底部为漏斗状并与拍照装置连通；所述单片机控制器通过第一驱动电机控制第一翻板的翻转；所述加热装置包括加热片或加热棒，所述加热片或加热棒的控制电路与单片机控制器相连。

优选地，所述拍照装置包括拍照仓和摄像机，所述拍照仓的上部开口且与杀虫装置连通，所述拍照仓的中部设置一个可翻转的第二翻板，将拍照仓分隔为上拍照仓和下拍照仓，所述摄像机设置在上拍照仓的顶部，在摄像机周围还设置有补光灯，所述下拍照仓的底部为漏斗状；所述摄像机和补光灯分别与单片机控制器相连，所述单片机控制器通过第二驱动电机控制第二翻板的翻转。

优选地，所述集虫装置包括转盘和接虫袋，所述转盘上设置有均匀分布的接虫孔，所述接虫袋设置在接虫孔下方，所述接虫孔在转盘转动下可以位于拍照装置的出虫口处；所述转盘的驱动电机的控制端与单片机控制器相连；所述接虫孔上端设置有扩展漏斗。

优选地，所述环境信息采集装置包括雨水传感器、光传感器、温度传感器、湿度传感器和倾角传感器，所述雨水传感器、光传感器、温度传感器、湿度传感器和倾角传感器的输出端分别与单片机控制器的输入端相连；所述的雨水传感器、光传感器、温度传感器和湿度传感器设置在虫情测报灯的上方，用以采集雨水、光照强度和温湿度信息；所述倾角传感器设置在虫情测报灯的底部，用以采集虫情测报灯的倾斜角度。所述倾角传感器可以采用水银式倾角传感器。

优选地，所述运行监测装置包括电流传感器和电压传感器，所述的电流传感器和电压传感器分别设置在虫情测报灯的供电回路，且电流传感器和电压传感器的输出端分别与单片机控制器相连。

优选地，所述电源模块采用太阳能电源模块，所述太阳能电源模块包括太阳能电池板、充放电控制器、蓄电池、逆变器和DC/DC模块，所述太阳能电池板与充放电控制器连接，所述充放电控制器与蓄电池连接，所述蓄电池分别与逆变器和DC/DC模块连接，所述逆变器用以提供交流工作电压，所述DC/DC模块用以提供直流工作电压。

优选地，所述单片机控制器包括STC89C52单片机。STC89C52单片机还连接有通信模块，用以与上位机通信。采用的STC89C52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，512字节RAM，有32个I/O端口满足本次设计对通信I/O端口的要求以及未来扩展电路设计的需求。单片机的RAM、ROM已满足设计的需要。

本实用新型的有益效果如下：

本实用新型通过虫情测报灯进行虫情监测，并将检测结果上传至上位机进行处理，形成病虫害发生规律曲线，用以进行害虫的防治。本实用新型通过对虫情测报灯运行状态的监管、虫情计数以及虫情图像的远程监管，加强了测报人员的监管力度，提高了虫情测报数据准确度；通过虫情图像远程拍摄，测报人员无需前往现场就能识别主要测报对象发生情况，达到工作目的的同时节约人力物力；对害虫进行自动计数，客观的分析区域内虫情发生节律，判断发生高峰期，为害虫防治工作提供了有力依据。

本实用新型采用诱捕装置来诱捕害虫，并通过数据采集装置采集害虫数据并发送给单片机控制器，单片机控制器对数据进行汇总后上传给上位机进行害虫自动识别的统计和汇总；采用太阳能电源模块，太阳能电源模块由太阳能电池板、充放电控制器和蓄电池组成，不仅满足了系统野外无人值守工作的要求，而且节能环保。

本实用新型的诱虫装置设置有撞击装置，撞击装置由多个撞击板组成，害虫在诱芯的引诱下飞向诱虫装置时撞击到撞击板下落到接虫漏斗上并滑落到杀虫装置中；本实用新型采用计数装置和摄像机，用以对采集的害虫进行计数，并采集图像通过控制器发送给远程数据中心进行鉴别，从而保证了害虫识别的准确率。

本实用新型还设置了环境信息采集装置，通过雨水传感器、光传感器、温度传感器、湿度传感器和倾角传感器来采集虫情测报灯的环境气候因素发送给上位机(远程数据中心)，上位机根据环境气候因素和采集害虫的时间、数量等进行统计出害虫的活动规律，以及分析害虫发生、发展及蔓延与环境气候的关系，以便更有效的捕捉害虫；同时本实用新型的单片机控制器可以根据光照和雨水等天气信息进行控制虫情测报灯的开启和关闭，实现了虫情测报灯自动控制功能。

附图说明

下面结合附图对本实用新型进一步说明：

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型所述虫情测报灯的结构示意图；

图3是图2中A-A视图的一种撞击装置的结构示意图；

图4是图2中A-A视图的另一种撞击装置的结构示意图；

图中，101顶盖、102诱虫灯、103撞击装置、1031撞击板、1032立柱、104接虫漏斗、2计数装置、301箱体、3011上箱室、3012下箱室、302加热装置、303第一翻板、401拍照仓、4011上拍照仓、4012下拍照仓、402摄像机、403第二翻板、404补光灯、501转盘、5011接虫孔、5012扩展漏斗、502接虫袋、503转盘驱动电机、6控制箱。

具体实施方式

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本实用新型进行详细阐述。下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本实用新型的不同结构。为了简化本实用新型的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。此外，本实用新型可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。应当注意，在附图中所图示的部件不一定按比例绘制。本实用新型省略了对公知组件和处理技术及工艺的描述以避免不必要地限制本实用新型。

如图1所示，本实用新型的一种基于单片机的自动虫情测报控制装置，它包括虫情测报灯、环境信息采集装置、运行监测装置、单片机控制器、控制电路和电源模块，所述环境信息采集装置设置在虫情测报灯上，用以采集虫情测报灯的工作环境信息，环境信息采集装置的输出端与单片机控制器的输入端相连；所述运行监测装置设置在虫情测报灯的供电回路中，用以采集虫情测报灯的运行状态信息并发送给单片机控制器；所述单片机控制器的输出端与控制电路的控制端相连，所述控制电路设置在虫情测报灯的供电回路中，用以根据虫情测报灯的工作环境信息来控制虫情测报灯工作；所述电源模块用以为虫情测报灯、环境信息采集装置、运行监测装置和单片机控制器提供工作电源。所述单片机控制器采用STC89C52单片机，STC89C52单片机还连接有通信模块，用以与上位机通信。采用的STC89C52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，512字节RAM，有32个I/O端口满足本次设计对通信I/O端口的要求以及未来扩展电路设计的需求。单片机的RAM、ROM已满足设计的需要。

如图2所示，本实用新型所述的虫情测报灯包括诱虫装置、计数装置2、杀虫装置、拍照装置和集虫装置，所述诱虫装置用以诱捕害虫，所述计数装置2用以对诱捕害虫进行计数，所述杀虫装置用以将诱捕害虫杀死，所述拍照装置用以对诱捕的害虫进行拍照并将采集的害虫图像信息发送给单片机控制器，所述集虫装置用以收集诱捕的害虫。在具体实施过程中，计数装置2、杀虫装置、拍照装置、集虫装置、运行监测装置、控制器和电源模块均设置在控制箱6内，控制箱6设置有转轴连接的门，诱虫装置设置在控制箱上方且诱虫装置下端与控制箱上端封闭连接，且控制箱6作防水处理，用以保护设置在控制箱内的元器件。

优选地，所述诱虫装置包括顶盖101、诱虫灯102、撞击装置103和接虫漏斗104，所述诱虫灯102设置在顶盖101的中心下方位置，所述撞击装置103设置在诱虫灯102的周围，所述接虫漏斗104设置在诱虫灯102的下方，接虫漏斗104的咀部为透明状且与杀虫装置3连通，所述计数装置2设置在接虫漏斗104的咀部，计数装置2优选采用红外感应计数器，用以进行计数。

优选地，所述撞击装置103由多个撞击板1031组成，多个撞击板1031均匀设置在诱虫灯102的周围且呈射状分布。为了实施简单且诱捕害虫效果好，在具体实施过程中撞击装置102最好采用三到五个撞击板1031，多个撞击板1031的一立边靠近诱虫灯102设置，另一立边等角度呈射状均匀分布在诱虫灯102的四周。如图3所示，所述撞击装置102采用3个撞击板1031组成，3个撞击板1031分别相差120度设置在诱虫灯102的周围，3个撞击板1031的外侧立边固定在立柱1032上，所述立柱1032两端分别与顶盖101与杀虫装置连接，从而将诱虫装置固定在杀虫装置上方且使顶盖101与杀虫装置之间留有空隙；所述立柱1032采用不锈钢空心杆，保证了留有足够大的容许害虫飞向撞击板的空隙。如图4所示，所述撞击装置102采用4个撞击板1031组成，4个撞击板1031构成十字型结构立在诱虫灯102的周围，同样，4个撞击板1031的外侧立边也固定在立柱1032上。本实用新型的撞击装置可以保证害虫从各个方向飞向诱虫灯1并撞击到撞击板上，从而来诱捕害虫。

优选地，所述杀虫装置包括箱体301和加热装置302，所述箱体301的上部开口与接虫漏斗104的咀部连通，用以接收诱捕的害虫，在所述箱体301的中部设置一个可翻转的第一翻板303，将箱体分隔为上箱室3011和下箱室3012，所述加热装置302设置在上箱室3011内，所述下箱室3012的底部为漏斗状并与拍照装置4连通；所述控制器通过第一驱动电机控制第一翻板303的翻转。

优选地，所述加热装置302包括加热片或加热棒，所述加热片或加热棒的控制电路与控制器相连。

优选地，所述拍照装置包括拍照仓401和摄像机402，所述拍照仓401的上部开口且与杀虫装置的下箱室3012连通，所述拍照仓401的中部设置一个可翻转的第二翻板403，将拍照仓401分隔为上拍照仓4011和下拍照仓4012，所述摄像机402设置在上拍照仓4011的顶部，在摄像机402周围还设置有补光灯404，所述下拍照仓4012的底部为漏斗状；所述摄像机402和补光灯404分别与控制器相连，所述控制器通过第二驱动电机控制第二翻板403的翻转。

优选地，所述集虫装置包括转盘501和接虫袋502，所述转盘501上设置有均匀分布的接虫孔5011，所述接虫袋502设置在接虫孔5011下方，所述接虫孔5011在转盘转动下可以位于拍照装置的下拍照仓出虫口处；所述转盘的驱动电机503的控制端与控制器相连；所述接虫孔5011上端设置有扩展漏斗5012，便于从拍照装置的下拍照仓接虫。

优选地，所述环境信息采集装置包括雨水传感器、光传感器、温度传感器、湿度传感器和倾角传感器，所述雨水传感器、光传感器、温度传感器、湿度传感器和倾角传感器的输出端分别与单片机控制器的输入端相连；所述的雨水传感器、光传感器、温度传感器和湿度传感器设置在虫情测报灯的上方，用以采集雨水、光照强度和温湿度信息；所述倾角传感器设置在虫情测报灯的底部，用以采集虫情测报灯的倾斜角度。所述倾角传感器可以采用水银式倾角传感器。

优选地，所述运行监测装置包括电流传感器和电压传感器，所述的电流传感器和电压传感器分别设置在虫情测报灯的供电回路，且电流传感器和电压传感器的输出端分别与单片机控制器相连。

优选地，所述电源模块采用太阳能电源模块，所述太阳能电源模块包括太阳能电池板、充放电控制器、蓄电池、逆变器和DC/DC模块，所述太阳能电池板与充放电控制器连接，所述充放电控制器与蓄电池连接，所述蓄电池分别与逆变器和DC/DC模块连接，所述逆变器用以提供交流工作电压，所述DC/DC模块用以提供直流工作电压。

本实用新型通过对虫情测报灯各个模块正常运行状态的电压电流监测，检测结果远程传输至上位机(远程数据中心的服务器)来判断该功能模块是否正常运行；通过监测虫情测报灯的工作环境信息来控制虫情测报灯的开启和关闭；利用机械结构设计和高清网络摄像机对虫情图像进行一定频率的拍摄，图像按时间顺序远程传输回服务器进行分析处理，测报人员足不出户便可通过虫情图像进行比对，将结果录入系统，进行自动分析；计数功能客观分析虫情发生高峰期，形成害虫总体活动节律曲线，与重点监测对象活动曲线进行分析对比，为防治工作提供了有效依据。

以上所述只是本实用新型的优选实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也被视为本实用新型的保护范围。