一种基于物联网远程无线监控的种籽催芽器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型提供了一种基于物联网远程无线监控的种籽催芽器，农民在田间劳作时，用手机可远程无线监控家中正在工作的催芽器，并对它进行查看和调整控制，属于互联互通的物联网技术领域。
【背景技术】
[0002]当今市场上销售的催芽器(包括韩国产品)都是简单的温度恒温控制，只有ZSDY
II型种籽催芽器(200920114706.5)的升级产品涉及到远程有线控制技术，它通过RS232信号线连接到基站进行数据采集，基站通过无线网络与农户手机连通，报告催芽器异常信息，这种催芽器在实际应用中有以下缺点:1、它是有线连接的，农户居住较分散、铺设RS232信号线距离长，难度大、不切实际；2、农民不能主动独立监控自己的催芽器，只能被动地从基站得到相关信息；3、此款催芽器中不具有无线通信的GPRS模块。针对以上两类催芽器产品的不足，本实用新型在催芽器中添加了 GPRS模块，同时建立了远端无线监控终端，实现了监控中心和农民共同管理催芽器的工作。
【发明内容】
[0003]现有催芽器功能基本相同，都没有远程无线监控功能，机器出现故障，即使报警功能启动，远在田间劳作的农民无法及时知道，不能立即处理，给农民造成严重的损失。本实用新型的目地在于提供一种基于物联网远程无线监控的种籽催芽器，包括农户的手机、监控中心、微处理器、GPRS模块、语音模块、DTMF译码电路、图像采集模块、电加热管，其中语音模块、DTMF译码电路与微处理器相连接，实现人机对话，通过语音导航方式进行温度查询、机器参数设置、自动拨号语音报警;图像采集模块与微处理器相连接，实现对催芽器工作现场拍照数据的采集和传送，农民可通过手机看到现场情况;电加热管与微处理器相连接，实现对冷水的加热;GPRS模块与微处理器相连接，实现了催芽器与农户的手机和监控中心的通信连接。
[0004]本实用新型采用成熟的物联网技术，农民通过手机可接收催芽器用短信报警、语音拨号报警、彩信图片报警，实现了远程无线监控催芽器的功能，解决了农民不能及时了解催芽器工作状态并处置机器故障的难题。
【附图说明】
[0005]附图1是本实用新型的各部分构成示意图，各方框内容如下:
[0006]农户的手机I监控中心2 GPRS模块3 DTMF译码电路4微处理器5语音模块6电加热管7图像采集模块8
【具体实施方式】
[0007]下面结合附图进一步说明本实用新型的一个具体实施例及系统工作原理。微处理器5采用ATMEL公司研发的ATmegal6L单片机，它是一款高性能，低功耗的8位AVR微处理器，具有先进的RISC结构，集成4通道PWM和SPI串行外设接口，有两个可编程的串行UART和丰富的片内/片外中断引脚。GPRS模块3选用新加坡ESMART公司提供的iW0WTR800GSM/GPRS模块，具有标准AT命令接口，支持GSM语音、短信息、GPRS上网、彩信收发等业务。微处理器5和GPRS模块3通过串行通信，所以只需将微处理器5的RXD和TXD连接GPRS模块3的TXD和RXD端，这样就可以通过微处理器5的语言控制GPRS模块3数据收发，收发过程为:先微处理器5申请数据发送，得到GPRS模块3的确认后，将数据以透明的方式发送给GPRS模块3，模块按照TCP/IP协议转换，将数据包根据其目地地址进行传送。到达农户手机I和监控中心2。
[0008]DTMF译码电路4采用HT9172芯片接收来自GPRS模块3的DTMF信号。HT9172是盛群半导体公司推出的产品，具有较短的号音侦测时间及较高的抗噪性能，适用于各种采用有线电话及行动电话的工业控制系统。HT9172是一个具有数字译码和滤波功能的双音多频(DTMF)信号接收器，内置的放大电路可对输入信号进行调整，高速转换的滤波电路将DTMF信号分解为高频和低频信号，利用数字计数的方法对16种DTMF输入进行译码，并产生4位的代码输出，HT9172的DTMFIN脚接GPRS模块3的EARP引脚(GPRS语音输出引脚之一)。它能够检测用户按下键盘时产生的频率，并将其转化成相应的4位代码输出至D1-DK连接到微处理器5相应的I/O 口)当HT9172芯片接收到有效的DTMF信号后，INT端将变成高电平，INT与微处理器5中断引脚相连，从而使微处理器5中断并运行中断服务程序。
[0009]语音模块6采用ISD公司出品的高性能单片语音录放芯片ISD4004，该芯片采用模拟量存储技术(DAST)，只需少量的外围电路就可实现录放音，语音的录放非常方便，ISD4004可进行多段语音操作。适用于移动电话及其他便携式电子产品中。ISD4004的Auout引脚是模拟语音信号输出端，与GPRS模块3的语音输入脚相连，录音通过MIC将语音信号加至IJISD4004的输入端，ISD4004语音芯片要求控制器可以是内置有SPI兼容接口的微处理器，也可用I/O 口仿真SPI通信协议。
[0010]DTMF译码电路4和语音模块6共同实现了催芽器的语音拨号报警，语音查询及设置参数的功能。
[0011]图像采集模块与采用北京中星微电子公司的VC0706系列芯片，该芯片是中星微电子公司针对图像采集和处理应用而专门设计的监控摄像机数字图像处理芯片，通过对来自CMOS传感器的视频信号进行AWB(自动白平衡)、AE(自动曝光)、AGC(自动增益控制)等图像处理，并融合低照度下图像增强处理，图像噪声智能预测与抑制等先进技术，通过标准CCIR656接口输出高质量的数字视频信号，供外部微处理器5进行压缩和处理。微处理器5通过SPI接口与VC0706连接，依据VC0706的内部通信协议进行通信。
[0012]电加热管7采用防水单U型加热管，它与微处理器5控制的继电器相连，继电器工作，电流经过电加热管使冷水温度上升。
[0013]系统工作原理:系统上电启动后，GPRS模块3读取S頂卡信息发送无线信号寻找GSM网络，进行用户号码帐户和身份验证连接到网络;然后系统发起任务读取GPRS模块3中的信息，确定是否有网络连接，微处理器5可以通过接收SMS(短信服务)信息，各类传感模块返回信息，并对之进行解析，根据解析的结果对应开发者定义的任务去进行动作。将温度传感器和摄像头接到GPRS智能控温种籽催芽器相应检测位置，用来检测温度，图像等相关的电控信号，ATmegal6L通过自身的8路10位A/D转换器采集GPRS智能温控催芽器外部安装的各络传感器数据，传输网络由GPRS移动网络和Internet互联网承担，两者通过Ci 口相连，能够提供基于IP协议的透明数据传输，微处理器5采集的数据经GPRS网络空中接口对数据进行解码处理。转换成公网数据传送的格式，通过中国移动GPRS无线数据网络进行传输，最终传送到监控中心2IP地址，监控中心2接收到数据后，处理并存储起来。
[0014]微处理器5控制GPRS模块3发送过程为:先由微处理器5申请数据发送，得到GPRS模块3的确认后，将数据以透明的方式发送给GPRS模块3，模块按照TCP/IP协议转换，把数据打成IP包，并将IP数据包按照PPP帧格式封装成PPP帧XPRS模块3将数据包通过无线链路传送到SCSN，SCSN进行相应的协议转换，封装成CTP包，然后传送到CCSN进行相应的协议转换，根据外部数据网的协议格式进行新的封装，根据其目地地址进行传送。
[0015]GPRS模块3在进行数据传输时，监控中心2只需接入Internet互联网，并具有公网的IP地址即可，而GPRS模块3由网络提供商分配动态IP地址，在其待机时不具有IP地址，必须先用微处理器5对GPRS模块3进行相应初始化，并由GPRS模块3主动向监控中心2发送数据，建立C/S结构的Socket方式的TCP/IP链接，当GPRS模块3和监控中心建立连接就可以进行数据双向传输了。
【主权项】
1.一种基于物联网远程无线监控的种籽催芽器，包括农户的手机、监控中心、微处理器、GPRS模块、语音模块、DTMF译码电路、图像采集模块、电加热管，其特征在于:语音模块、DTMF译码电路与微处理器相连接，实现人机对话，通过语音导航方式进行温度查询、机器参数设置、自动拨号语音报警;图像采集模块与微处理器相连接，实现对催芽器工作现场拍照数据的采集和传送，农民可通过手机看到现场情况;电加热管与微处理器相连接，实现对冷水的加热;GPRS模块与微处理器相连接，实现了催芽器与农户的手机和监控中心的通信连接。
【专利摘要】本实用新型的目地在于提供一种基于物联网远程无线监控的种籽催芽器，包括农户的手机、监控中心、GPRS移动网络、Internet互联网、催芽器的微处理器、GPRS模块、语音模块、DTMF译码电路、图像采集模块、电加热管、其特点是催芽器能通过GPRS移动网络和Internet互联网以无线方式与远方农户的手机、监控中心进行数据发送和接收，可实现催芽器与农户手机点对点的通联和监控中心对所有催芽器的全面监控，掌握催芽器的工作状态，减少机器故障给农民造成的经济损失。
【IPC分类】G05B19/042
【公开号】CN205353648
【申请号】CN201520292540
【发明人】包礼军
【申请人】包礼军
【公开日】2016年6月29日
【申请日】2015年5月3日