鸡养殖环境信息感知系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种鸡养殖环境信息感知系统，包括微处理器，与微处理器连接的电源、时钟电路、存储器以及养殖环境传感器，所述养殖环境传感器包含：空气温湿度传感器、光照强度传感器、风速风向传感器、CO2浓度传感器、NH3浓度传感器、H2S浓度传感器、粉尘浓度传感器，所述微处理器连接有复位电路、高低频晶振及定义好的标准输入I/O口。与现有技术相比，其能够实时感知鸡养殖环境信息，并将数据上传，可为养殖者提供数据，并辅助养殖者进行鸡养殖，具有感知参数齐全、节点布设方便、监测效果好的优点。
【专利说明】鸡养殖环境信息感知系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及鸡养殖环境信息感知系统。
【背景技术】
[0002]农业信息化是人类在农业生产活动和社会实践中，通过普遍地采用以通讯技术、网络技术和信息技术等为主要内容的高新技术，更加充分有效地开发和利用农业信息资源，推动农业经济可持续发展和农村社会进步的过程。农业信息化是农业全过程的信息化，是建设“高产、优质、高效、生态、安全”可持续发展的现代农业的迫切要求。基于物联网的鸡产业链信息感知系统，拟充分利用物联网透彻感知技术，建立养殖、存储、加工、运输及销售的无缝信息感知系统，为鸡产业链的信息化管理、标准化种、质量安全溯源及政府宏观监管提供条件。
[0003]鸡舍是鸡养殖的物质基础，直接影响着鸡生长发育和产肉量的形成，鸡舍环境的优劣直接影响着鸡肉产品的质量和安全。鸡舍环境信息是鸡生长的重要因素，直接影响鸡养殖物养殖的适宜度和肉产品产量。综合分析影响鸡生长的环境因素，养殖阶段需要感知的信息包括鸡舍(鸡舍序号、大小、形状及面积等)、光照强度、风速风向、二氧化碳浓度、硫化氢浓度、氨气浓度、粉尘浓度及气候环境等信息。养殖环节需感知信息中，有些信息可以自动检测，而有些信息需要借助信息化手段人工提交。其中，需实时在线监测的因素包括空气温湿度、光照强度、风速风向、CO2浓度、NH3浓度、H2S浓度、粉尘浓度值。
【发明内容】
[0004]本实用新型针对以上不足之处，提供了一种鸡养殖环境信息感知系统，其能够实时监测养殖环境信息，并将数据上传，为养殖者提供数据，辅助养殖者进行鸡养殖，具有参数齐全、节点布设方便、监测效果好的优点。
[0005]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:一种鸡养殖环境信息感知系统，包括微处理器，与微处理器连接的电源、时钟电路、存储器以及养殖环境传感器，所述养殖环境传感器包含有:空气温湿度传感器、光照强度传感器、风速风向传感器、CO2浓度传感器、NH3浓度传感器、H2S浓度传感器、粉尘浓度传感器。
[0006]所述微处理器连接有复位电路、高低频晶振及定义好的标准输入I/O 口。
[0007]所述的电源为市电交流220V电源经开关电源转换后获得。
[0008]所述微处理器连接有无线传输模块以及远程传输模块。
[0009]微处理器选用MSP430F5438 ;空气温湿度传感器选用了 SLHT5-1 ;光照强度传感器选用的是ARN-GZ光照传感器；风速风向传感器选用型号为Qs-fx传感器；C02浓度传感器选用的是BMG-CO2-NDIr气体传感器；H2S浓度传感器选用的是BMG-H2S气体传感器；NH3浓度传感器选用的是BMG-NH3气体传感器；粉尘浓度传感器选择的是灰尘传感器PPD4NS。
[0010]无线传输模块选用的是2.4GHz免授权ISM频段的ZigBee/IEEE802.15.4射频收发芯片CC2520，远程传输模块选用的是H 7210 DTU0[0011]所述空气温湿度传感器温度测量范围是-40?123.8° C，湿度测量范围是O?100%RH，温度测量精度是±0.5° C，湿度测量精度是±4.5%RH，响应时间为8s ;所述光照强度传感器，测量范围是0-200K1UX，输出信号为4-20mA，精度为±3% ;风速传感器量程:0-32.4 m/s，输出信号:0.4-2V ;风向传感器测量范围为16个方向(360度)，测量精度:±5%，输出信号:电压信号0.4-2V;C02浓度传感器，测量范围是0-5000ppm，输出信号为4-20mA，精度为±3% ;H2S浓度传感器，浓度测量范围O-lOOppm，输出信号为4_20mA，精度为±3% ;NH3浓度传感器，浓度测量范围O-lOOppm，输出信号为4_20mA，精度为±3% ;粉尘传感器测量范围是0L4mg/m%输出信号pwm。
[0012]本实用新型主要包括微处理器以及与其连接有的传感器、通讯设备。
[0013]所述的传感器连接在微处理器上，能实时感知环境信息，微处理器通过通讯设备将采集数据上传，以供养殖者进行查阅和观看，或供系统进行辅助决策。
[0014]微处理器连接有复位电路、高低频晶振及定义好的标准输入输出1/0 口，可方便进行系统设计和扩展。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1所示是鸡养殖环境信息感知系统结构示意图；
[0016]图2所示是核心板接线图；
[0017]图3所示是空气温湿度传感器接线图；
[0018]图4所示是无线传输模块CC2520接线图；
[0019]图5所示是左侧为串口电路(GPRS)转换接口，右侧为GPRS电路；
[0020]图6其它传感器连接图。
【具体实施方式】
[0021]下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细描述:
[0022]为了使本【技术领域】的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。
[0023]如图1所示，一种鸡养殖信息感知系统采用了模块化结构设计，系统由感知核心板一微处理器、通讯模块及各因素监测传感器模块组成。
[0024]其中感知核心板是终端的核心，感知核心板设计中微处理器选用了 MSP430F5438微处理器，该型微处理器为16位精简指令集架构，指令运行速度快，具有超低功耗特性，具有丰富的片内资源及较为强大的通信功能，内置256KB FLASH存储器，16KBRAM,具有4个通用串行通信接口 ；除微处理器外，核心板配置了复位电路、高低频晶振及定义好的标准输Λ 1/0 口，方便进行系统设计和扩展；MSP430F5438微处理器核心板设计如图2所示。
[0025]空气温湿度测量选用了 SLHT5-1传感器，该传感器工作电压为3V，两线数字信号输出，温度测量范围是-40?123.8° C，湿度测量范围是O?100%RH，温度测量精度是±0.5° C，湿度测量精度是±4.5%RH，响应时间为8s ;光照强度测量选用的是ARN-GZ光照传感器，测量范围是0-200Klux，输出信号为4-20mA，精度为±3% ;风速传感器选用的型号为Qs-fs，技术参数:量程:0-32.4 m/s，输出信号:0.4-2V ;风向传感器型号为Qs_fx，技术参数:测量范围为16个方向(360度)，测量精度:±5%，输出信号:电压信号0.4-2V;C02浓度测量选用的是BMG-CO2-NDIr气体传感器，测量范围是0-5000ppm，输出信号为4-20mA，精度为±3% ；H2S浓度测量选用的是BMG-H2S气体传感器，浓度测量范围O-lOOppm，输出信号为4-20mA，精度为±3% ；NH3浓度测量选用的是BMG-NH3气体传感器，浓度测量范围O-lOOppm，输出信号为4-20mA，精度为±3% ;粉尘测量选择的是灰尘传感器PPD4NS测量范围是01.4mg/ m2,通过pwm调节输出信号。
[0026]无线传输模块选用的是2.4GHz免授权ISM频带的ZigBee/IEEE802.15.4射频收发芯片CC2520，可实现最佳的连接性、共存性优异的链路运算性能。射频前端选用的是CC2591，该芯片集成了可将输出功率提高+22dBm的功率放大器及可将接收机灵敏度提高+6dB的噪声放大器，以及平衡转换器、交换机、电感器和RF匹配网络等，设计方便简单。可方便组建无缝信息感知网络；远程传输模块选用的是H 7210 DTU，便于信息的远距离传输。
[0027]系统详细连接如下所述:(1)整个系统设计采用了模块化结构，由核心板和功能模块组成。其中，核心板主要包括微处理器MSP430F5438。接线图如图2所示。
[0028](2)空气温湿度传感器SLHT5-1接线如图3所示。传感器I脚接电源，2脚接地，并连接有上拉电阻。3脚时钟线接核心板微处理器Pl.6脚，传感器4脚连接核心板微处理器P2.6脚。
[0029](3)无线传输模块CC2520接线如图4所示。无线传输模块CC2520的I脚接电源，2脚接地，3脚连接微处理器P3.5脚，4脚连接微处理器P3.6脚，5脚连接微处理器P3.7脚，6脚连接微处理器P4.0脚，7脚连接微处理器P4.1脚，8脚连接微处理器P4.2脚，9脚连接微处理器P4.3脚，10脚连接微处理器P4.4脚，11脚连接微处理器P4.5脚，12脚连接微处理器P4.6脚，13脚连接微处理器P4.7脚。
[0030](4) GPRS模块及其接口电路如图5所示。GPRS模块通过RS232接口与GPRS转换接口 SP3232EEN连接，通过GPRS转换接口 SP3232EEN连接到微处理器上。其中，GPRS转换接口 SP3232EEN的13脚连接在微处理器的P9.5引脚上，GPRS转换接口 SP3232EEN的14脚连接在微处理器的P9.4引脚上。
[0031](5)其它传感器连接如图6所示。二氧化碳浓度传感器I脚接电源，2脚接地，3脚通过标准16脚插座连接在微处理器的P6.1脚上；氨气浓度传感器的I脚接电源，2脚接地，3脚通过标准16脚插座连接在微处理器的P6.2脚；硫化氢浓度传感器的I脚接电源，2脚接地，3脚通过标准16脚插座连接在微处理器的P6.3脚；粉尘浓度传感器TW的I脚接电源，2脚接地，3脚通过标准16脚插座连接在微处理器的P6.7脚，并连接有分压电阻；光照强度传感器ARN-GZ的I脚接电源，2脚接地，3脚通过标准16脚插座连接在微处理器的P6.0脚；风速传感器Qs-fs的I脚接电源，2脚接地，3脚通过标准16脚插座连接在微处理器的P6.2脚；风向传感器Qs-fx的I脚接电源，2脚接地，3脚通过标准16脚插座连接在微处理器的P6.6脚。
【权利要求】
1.一种鸡养殖环境信息感知系统,其特征在于:包括微处理器，与微处理器连接的电源、时钟电路、存储器以及养殖环境传感器，所述养殖环境传感器包含有:空气温湿度传感器、光照强度传感器、风速风向传感器、CO2浓度传感器、NH3浓度传感器、H2S浓度传感器、粉尘浓度传感器，所述微处理器连接有复位电路、高低频晶振及定义好的标准输入I/O 口。
2.根据权利要求1所述的鸡养殖环境信息感知系统，其特征在于:所述的电源为市电交流220V电源经开关电源转换后获得。
3.根据权利要求1所述的鸡养殖环境信息感知系统，其特征在于:所述微处理器连接有无线传输模块以及远程传输模块。
4.根据权利要求1所述的鸡养殖环境信息感知系统，其特征在于:微处理器选用MSP430F5438 ;空气温湿度传感器选用了 SLHT5-1 ;光照强度传感器选用的是ARN-GZ光照传感器；风速风向传感器选用型号为Qs-fx传感器；C02浓度传感器选用的是BMG-CO2-NDIr气体传感器；H2S浓度传感器选用的是BMG-H2S气体传感器；NH3浓度传感器选用的是BMG-NH3气体传感器；粉尘浓度传感器选择的是灰尘传感器PPD4NS。
5.根据权利要求3所述的鸡养殖环境信息感知系统,其特征在于:无线传输模块选用的是2.4GHz免授权ISM频段的ZigBee/IEEE802.15.4射频收发芯片CC2520，远程传输模块选用的是H 7210 DTU0
6.根据权利要求1所述的鸡养殖环境信息感知系统，其特征在于:所述空气温湿度传感器温度测量范围是-40?123.8° C，湿度测量范围是O?100%RH，温度测量精度是±0.5° C，湿度测量精度是±4.5%RH，响应时间为8s ;所述光照强度传感器，测量范围是.0-200Klux，输出信号为4-20mA，精度为±3% ;风速传感器量程:0-32.4 m/s，输出信号:.0.4-2V;风向传感器测量范围为16个方向，360度，测量精度:±5%，输出信号:电压信号.0.4-2V ；C02浓度传感器，测量范围是0-5000ppm，输出信号为4_20mA，精度为±3% ；H2S浓度传感器，浓度测量范围Ο-lOOppm，输出信号为4-20mA，精度为±3% ;NH3浓度传感器，浓度测量范围Ο-lOOppm，输出信号为4-20mA，精度为±3% ;粉尘传感器测量范围是01.4mg/m%通过pwm调节输出信号。
【文档编号】G08C17/02GK203657828SQ201320543015
【公开日】2014年6月18日 申请日期:2013年9月3日 优先权日:2013年9月3日
【发明者】成子强, 柳平增, 姚飞, 于群, 张利, 王桂华 申请人:山东农业大学