一种农业数据远程采集控制装置的制作方法

本实用新型涉及一种农业控制设备，尤其是涉及一种农业数据远程采集控制装置。

背景技术：

目前，许多农业上的数据和控制都是采用以下的几种模式：

一、采用有线的模式。控制模块和采集模块都使用硬拉线的模式，这样在实际的应用中不用考虑给采集(控制)模块供电的情况，但是也带来了很多不足的地方。比如对土地进行翻整的时候，会将传感器到控制中心的采集信号线给挖断，造成不必要的传感器损耗，如果是不小心挖中了控制的220V交流电线，往往可能造成人员伤亡的严重后果。

二、采用无线的模式。采集模块采用干电池供电的，控制线路采用220V交流的电压进行控制，这个是目前大部分主流农业控制系统采用的模式。虽然避免了传感器的损耗，但是由于控制线路的不安全性，导致上述第一种模式的问题还是存在。

技术实现要素：

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的不方便、不安全等缺陷而提供一种农业数据远程采集控制装置。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种农业数据远程采集控制装置，包括中心节点、远程终端、执行机构和传感机构，所述中心节点通过ZigBee网络与远程终端无线连接，所述远程终端分别连接执行机构和传感机构，其中，

所述远程终端包括单片机、第一无线通讯芯片、模数转换芯片、输出继电器和24V交流输入电源芯片，所述单片机分别连接第一无线通讯芯片、模数转换芯片和输出继电器，所述24V交流输入电源芯片分别连接单片机、第一无线通讯芯片、模数转换芯片和输出继电器。

进一步地，所述第一无线通讯芯片采用TTL信号与ZigBee信号相互转换的通信芯片。

进一步地，所述远程终端还包括用于指出所述输出继电器状态的输出指示灯，与所述单片机连接。

进一步地，所述24V交流输入电源芯片的输入端还设置有保险丝。

进一步地，所述中心节点包括MAX232总线接口器、第二无线通讯芯片和状态指示灯，所述第二无线通讯芯片分别连接第一无线通讯芯片、MAX232总线接口器和状态指示灯。

进一步地，所述第二无线通讯芯片采用TTL信号与ZigBee信号相互转换的通信芯片。

进一步地，所述传感机构包括温湿度传感器、光照传感器、CO2传感器中的一个或多个。

进一步地，所述执行机构包括水泵阀门。

进一步地，还包括太阳能板、充电控制器和蓄电池，所述太阳能板、充电控制器和蓄电池和24V交流输入电源芯片依次连接。

进一步地，所述远程终端还包括用于连接移动智能终端的第三无线通讯芯片。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

1)安全可靠：本实用新型远程终端采用24V交流电压作为输入电压，将24V交流电压转化为直流电压供远程终端中各芯片使用，大大提高了在农业现场工作人员的安全使用性，避免控制线路的不安全性。

2)使用方便：由于不需要进行传统的布线作业，只需要在控制室加上一个中心节点的模块，然后再向采集和控制的区域加上一个远程终端就可以方便的构成远程采集控制系统，节约了大量的系统搭建时间。

3)扩展性能好：后续需要扩展采集和控制的区域，只需要增加远程终端就可以了。

4)维护方便：当中心节点或者远程终端使用年限到达或者产生意外损伤的时候，只需要更换对应的模块就可以了。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型中心节点的结构电路图，其中，(2a)为电源电路，(2b)为第二无线通讯芯片，(2c)为3.3V和5V电平切换单元，(2d)为MAX232总线接口器；

图3为本实用新型远程终端的结构电路图，其中，(3a)为24V交流输入电源芯片，(3b)为单片机和模数转换芯片，(3c)为输出指示灯，(3d)为输出继电器，(3e)为3.3V和5V电平切换单元，(3f)为第一无线通讯芯片。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。本实施例以本实用新型技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。

如图1所示，本实施例提供一种农业数据远程采集控制装置，包括中心节点1、远程终端2、执行机构3和传感机构4，中心节点1通过ZigBee网络与远程终端2无线连接，远程终端2分别连接执行机构3和传感机构4。该装置应用了ZIGBEE的透传模式特点，中心节点1将上位机的操作指令进行下发，比如控制水泵阀门的开关，水流大小调节等。远程终端2接收到中心节点1发送的命令后，输出自己的开关指令，打开或关闭水泵的阀门。同时远程终端2会将采集的传感信息(比如空气的温湿度等)按照指定的间隔时间上传给中心节点1。

如图2所示，中心节点1包括MAX232总线接口器、第二无线通讯芯片和状态指示灯，第二无线通讯芯片分别连接第一无线通讯芯片、MAX232总线接口器和状态指示灯，电源电路与第二无线通讯芯片连接，MAX232总线接口器上连接有电平切换单元，实现3.3V和5V的电平切换。第二无线通讯芯片采用TTL信号与ZigBee信号相互转换的通信芯片。本实施例中，第二无线通讯芯片采用顺舟科技SZ05芯片。MAX232总线接口器用于将上位机的的RS232信号转换成TTL信号。

如图3所示，远程终端2包括单片机、第一无线通讯芯片、模数转换芯片、输出继电器和24V交流输入电源芯片，单片机分别连接第一无线通讯芯片、模数转换芯片和输出继电器，24V交流输入电源芯片分别连接单片机、第一无线通讯芯片、模数转换芯片和输出继电器。单片机负责所有外部量的检测、逻辑控制、继电器输出，模数转换芯片把检测到的模拟量(如4-20ma信号)，转换成数字量，供单片机读取。单片机上连接有电平切换单元，实现3.3V和5V的电平切换。远程终端2采用24V交流输入输出，既可以达到执行机构的功率，又可以保证了用电的安全。输出继电器的两刀开关负责输出交流24V电，通电吸合输出，断开后断电，实现模数转换芯片中各通道的断开与连通。本实施例中，单片机采用STC89C52RC型号。

第一无线通讯芯片采用TTL信号与ZigBee信号相互转换的通信芯片。本实施例中，第一无线通讯芯片采用顺舟科技SZ05芯片。

在某些实施例中，远程终端2还包括用于指出输出继电器状态的输出指示灯，与单片机连接。

在某些实施例中，24V交流输入电源芯片的输入端还设置有保险丝，为整个模块提供过流保护。

在某些实施例中，传感机构包括温湿度传感器、光照传感器、CO2传感器中的一个或多个。

在某些实施例中，执行机构包括水泵阀门以及其它使用AC24V的装置。

在某些实施例中，远程终端还包括用于连接移动智能终端的第三无线通讯芯片。第三无线通讯芯片可以采用WiFi模块等，以实现采集数据的实时查看。

在某些实施例中，该装置还包括太阳能板、充电控制器和蓄电池，太阳能板、充电控制器和蓄电池和24V交流输入电源芯片依次连接。

以上详细描述了本实用新型的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。