基于ZigBee网络智能农业监控器的制造方法

文档序号:9139100阅读:373来源:国知局
基于ZigBee网络智能农业监控器的制造方法
【专利说明】
[0001]技术领域:
[0002]本实用新型涉及一种基于ZigBee网络智能农业监控器,具体涉及通过GSM网络远程监测、ZigBee网络无线控制,实现了高效率、低成本、低能耗的智能农业监控系统。
[0003]【背景技术】:
[0004]随着农业与科学技术日新月异的发展,温室大棚是一种为农作物提供反季节生长环境,并为农作物的生长提供最佳生长环境的基础农业设施。在温室大棚中,许多的环境因素都能够影响作物生长的,适当的温湿度、二氧化碳浓度以及光照强度等都是农作物实现优质和高产的关键。利用现代化的信息技术为温室大棚进行实时监控和自动化管理,这这些都能够为农业精细化生产提供支撑,使得农产品的质量、生产效率都得到提高以及生产成本降低。但由于温室大棚内对各种环境参数的监控需要进行大量的布线,这会造成施工的难度加大、系统维护困难以及对农业生产造成了很大的不便;另外温室大棚里面具有温度高和湿度大的环境特点,这就对监控系统的可靠性具有较高的要求。需要借助迅猛发展的电子技术,将农业监控与先进的计算机技术结合起来,将对温室里各种环境参数的监控运用无线传输。
[0005]【实用新型内容】:
[0006]本实用新型的目的是提供一种基于ZigBee网络智能农业监控器,实现远程实时对温室环境参数进行监测,可以通过上位机在监控中心对温室内各控制终端进行控制,本系统还设置一键自动模式,此时系统会通过自动识别采集到的环境参数,当超过或低于预设阈值时,系统会自动控制ZigBee控制终端的开关。该系统以STM32为微处理器、永久保存信息的SD卡存储器、TFTIXD彩屏液晶显示、TC35 GSM模块、ZigBee无线网络等先进技术,集中进行信息的采集、存储、处理、显示和通信,从而实现高效率、低成本、低能耗并具有无线采集、控制功能的农业监控系统。
[0007]上述的目的通过以下的技术方案实现:
[0008]一种基于ZigBee网络智能农业监控器,其组成包括:壳体,所述的壳体分别与前面板、后面板连接,所述的壳体内具有微处理器,所述的微处理器与所述的壳体内GSM模块、数据存储器、LM1117稳压电路、声波报警电路、ZigBee网络协调器、RS232串口和电源模块连接,所述的微处理器通过所述的前面板与显示屏、指示灯、按键和上位机连接,所述的上位机通过所述的RS232串口接头与所述的壳体连接。
[0009]所述的基于ZigBee网络智能农业监控器,所述的GSM模块与LM2576稳压电路连接,所述的LM2576稳压电路与电源连接,所述的电源与所述的LMl 117稳压电路连接,所述的LMl 117稳压电路与所述的ZigBee网络协调器连接,所述的ZigBee网络协调器与ZigBee无线网络连接,所述的ZigBee无线网络与ZigBee终端连接,所述的GSM模块与GSM网络连接,所述的GSM网络与手机用户连接。
[0010]所述的基于ZigBee网络智能农业监控器,所述的前面板具有液晶显示窗、所述的液晶显示窗的一侧具有所述的指示灯和所述的按键,所述的后面板具有电源插头、协调器天线和所述的RS232串口。
[0011]所述的基于ZigBee网络智能农业监控器,所述的上位机采用VB语言编写,所述的微处理器采用STM32F103ZET6主控芯片,所述的GSM模块采用西门子TC35模块,所述的数据存储器采用SD存储卡,所述的电源模块采用JW-25-5,所述的显示屏采用TFTIXD。
[0012]本实用新型的有益效果:
[0013]1.本实用新型的信息采集采用ZigBee网络进行通信,通过利用星型网络结构进行组网。运用一个协调器与微处理器通过串口通信,采集终端包涵温度传感器、湿度传感器、C02传感器、光照传感器等,控制终端包涵水栗、风扇、灯管等,从而形成了一个联动的无线采集控制网络。
[0014]本实用新型的监控器的数据采集部分由ZigBee采集终端通过ZigBee无线网络传到ZigBee网络协调器,当微处理器收到ZigBee网络协调器传来的数据,经过处理并结合自动模式控制蜂鸣器、指示灯和GSM模块发出相应报警,控制ZigBee网络协调器向各ZigBee控制终端实现远程控制。报警分为室内和远程两种。室内模式下会开启蜂鸣器和指示灯;远程模式下会向目标手机发送短信,目标手机编辑预设指令可以查询实时参数和控制控ZigBee制终端。上位机不仅显示系统实时环境参数,也可以控制ZigBee控制终端的状态,所述上位机还可以保存采集到的实时环境参数方便日后查询。
[0015]本实用新型的微处理器采用STM32F103ZET6,它以Cortex-M3内核为基础增加了高性能的外围设备。与普通8位单片机相比,在性价比、价格、开发难易等方面优势明显。由微处理器完成对ZigBee协调器传来数据的处理,通过上位机实现对数据的监测和控制,同时也能进行存储。通过TC35实现数据的远程传输,根据用户指令可以查询实时参数或对温室终端远程控制。
[0016]本实用新型内置TC35 GSM模块,TC35新版西门子工业GSM模块是一个支持中文短信息的工业级GSM模块,工作在EGSM900和GSM1800双频段,电源范围为直流3.3?
4.8V,通过接口连接器和天线连接器分别连接S頂卡读卡器和天线。S頂电压为3V/1.8V,TC35的数据接口(CMOS电平)通过AT命令可双向传输指令和数据,可选波特率为300b/
s?115kb/s,自动波特率为1.2kb/s?115kb/s。它支持Text和PDU格式的SMS (ShortMessage Service,短消息),可通过AT命令或关断信号实现重启和故障恢复。
[0017]本实用新型的数据记录准确、可靠,不丢失。数据存储采用SD存储卡进行存储,由于SD卡价格低廉、存储容量大、使用方便、通用性与安全性强等优点,得到如此广泛的使用。本系统的数据存储在SD卡中,可以为日后的查询提供方便。SD卡支持两种总线方式:SD方式与SPI方式。SD方式时的数据传输速度与SPI方式要快,采用单片机对SD卡进行读写时一般都采用SPI模式。本系统采用SD方式对数据进行存储和读取。
[0018]本实用新型的STM32F103ZET6供电电路采用由LMl 117组成的稳压电路,LMl 117降压开关型集成稳压电路,它具有可靠的工作性能、较高的工作效率和较强的输出电流驱动能力,额定最大输出电流可达3A,能够满足STM32F103ZET6的需求。
[0019]本实用新型的电源模块采用JW-25-5型电源模块,工作性能可靠,工作效率高,额定最大输出电流5A,输出电压5V。
[0020]本实用新型显示数据全面、清晰、显示内容丰富。本监控器采用TFTIXD彩屏液晶显示,用户可以查看当前室内环境参数和各控制终端工作状态。本监控器面板还设置六组发光二极管,依次为手动模式指示灯、自动模式指示灯、GSM网络指示灯、ZigBee网络指示灯、声光波报警指示灯、电
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