一种移动农机车载终端数据采集装置的制作方法

本发明涉及农业设备技术领域，尤其是涉及一种移动农机车载终端数据采集装置。

背景技术：

以物联网、云计算等新兴信息技术为依托，发达国家大力发展数字农业、智能农业、智慧农业，将信息技术与农艺技术、农业环境、农业经营、农业生产深度融合，农业信息化进入了一个全新的发展阶段。

建立起以计算机技术为基础，3s技术和通讯技术为主要手段，物联网和云计算为辅助的多层次、人机结合的农业机械化信息系统成为可能，有助于农业生产管理部门的信息共享，能及时有效地提供准确的信息，为政府调控市场和农村经济发展提供了宏观决策服务，指导了各级农机管理部门和相关农业生产部门，是引导农业机械化健康发展的重要措施和手段；同时，也会促进农机生产、经营和服务活动的开展，另外，通过发展农业机械化信息事业，还会推进农业经济发展和新兴产业的建设。

实现上述目的，其前提条件是必须将作业终端的实时状态参数和技术参数向管理机构提送，因此，如何快速采集农机作业终端数据数据是当前亟待解决的问题。

同时，农机作业机的机型多、标准化程度低，作业机具上检测传感器形式多样，满足不同接口形式的数据接口，是数据采集中需要解决的首要问题。

农机作业面临的对象多，有各种不同的功能需求，如何低成本、快速拓展数据采集系统的功能，是数据采集中面临的难题。

技术实现要素：

基于上述原因，本发明目的是利用can总线，结合can适配器与传感器连接，实现传感器的即插即用。

为了达到上述目的，本发明所采取的技术方案为：

一种移动农机车载终端数据采集装置，包括：包括主控制器模块、can总线、obdⅱ接口、can接口、can适配器和传感器接口。

进一步地，所述can总线分别与主控制器模块、obdⅱ接口、can接口、can适配器相连，其目的是把can总线作为数据传输的通路，既可以把数据上传到can总线，也可以从can总线上下载数据。

进一步地，所述主控制器模块由无线连接模块、stm32f407zgt6单片机、数据模块和tja1040can收发器组成，其中，所述tja1040can收发器的输入端与stm32f407zgt6单片机具有can功能的i/o口相连，tja1040can收发器的输出端与can总线相连，目的是使stm32f407zgt6单片机既能从can总线上读取数据，又能将stm32f407zgt6单片机采集的数据上传至can总线。

进一步地，can适配器由pic12f675单片机、mcp2510can控制器、pca82c250can收发器组成和传感器接口组成，其中，所述pic12f675单片机的i/o输入口与传感器接口连接，而pic12f675单片机的i/o输出口与mcp2510can控制器的输入口相连，所述pca82c250can收发器的输入口与mcp2510can控制器的输出口相连，pca82c250can收发器的输出口与can总线相连，其目的是实现将传感器信号传送到can总线（2）上。

进一步地，所述无线连接模块由蓝牙模块、wifi模块、北斗+gps模块、gprs模块和rfid读写模块组成，能实现如下功能：

a、stm32f407zgt6单片机的i/o口与蓝牙模块相连，通过蓝牙模块与有蓝牙功能的设备连接，实现数据交换；

b、stm32f407zgt6单片机的i/o口与wifi模块相连，通过wifi模块与有wifi功能的设备连接，建立局域网，实现同一局域网内设备的数据交换；

c、stm32f407zgt6单片机的i/o口与北斗+gps模块相连，获取移动农机的实时地理位置信息；

d、stm32f407zgt6单片机的i/o口与rfid读写模块与相连，能读取rfid电子标签信息，达到自动识别标识和目标；

e、stm32f407zgt6单片机的i/o口与gprs模块连接，能将stm32f407zgt6单片机获得的所有数据通过移动网络上传至云计算机或后台服务器。

进一步地，所述数据模块包含有sd卡存储模块和ubs接口模块，sd卡存储模块和usb接口模块，分别连接stm32f407zgt6单片机的i/o口，能实现如下功能：

a、ubs接口模块既可以连接具有ubs接口的存储设备，也可以连接具有ubs接口的除存储设备以外的其他设备；

b、当ubs接口模块连接存储器时，stm32f407zgt6单片机获得的所有数据，既可以存储在与sd卡存储模块相连的sd卡中，也可以储存在与usb接口模块相连的存储设备中；

c、stm32f407zgt6单片机既可以从与sd卡存储模块相连的sd卡中读取数据，也可以从与usb接口模块相连接的设备中读取数据。

进一步地，所述传感器接口包含传感器1接口、传感器2接口、传感器n接口等多个传感器接口，以满足多个传感器通过传感器接口与can适配器连接，把传感器数据上传至can总线。

附图说明

图1是本发明的总体构成连接图；

图2是本发明的主控器模块结构连接图；

图3是本发明的适配器构成连接图。

图中：1为包括主控制器模块，1.1为无线连接模块，1.1.1为蓝牙模块，1.1.2为wifi模块，1.1.3为北斗+gps模块，1.1.4为gprs模块，1.1.5为rfid模块，1.2为stm32f407zgt6单片机，1.3为数据模块，1.3.1为sd卡存储模块，1.3.2为ubs接口模块，1.4为tja1040can收发器，2为can总线，3为obdⅱ接口，4为can接口，5为can适配器，5.1为pca82c250can收发器，5.2为mcp2510can控制器，5.3为pic12f675单片机，6为传感器接口，6.1为传感器1接口，6.2为传感器2接口，6.n为传感器n接口。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本发明做详细说明，以便于本技术领域的技术人员理解本发明，但应该清楚，本发明不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求下限定和确定的本发明范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本发明构思的创造均在保护之列。

如图1所示，本发明的一种移动农机车载终端数据采集装置，包括：主控制器模块1、can总线2、obdⅱ接口3、can接口4、can适配器5和传感器接口6，其中：

（1）主控制器模块1、obdⅱ接口3、can接口4、can适配器5都分别与can总线2相连；

（2）传感器接口（6）包含传感器1接口（6.1）、传感器2接口（6.2）、传感器n接口（6.n）。其目的是：

a、obdⅱ接口3与农机动力机控制系统obdⅱ接口连接，读取农机动力机的数据流，并可上传到can总线2；

b、can接口4能与具有can接口的设备直接连接，从而使连接的设备把数据上传到can总线2，或从can总线2上读取数据，方便实现功能扩展；

c、设置多个传感器接口，通过传感器接口，能同时连接多个传感器，再通过can适配器5，把传感器数据上传至can总线（2），能满足各种机型的需要，利于推广应用；

d、can总线2是数据上传和下载的通道，因此，与can总线2相连的设备，根据其功能的不同，既可以把数据上传至can总线2，也可以从can总线2上下载数据。

如图2所示，主控制器模块1包括无线连接模块1.1、stm32f407zgt6单片机1.2、数据模块1.3、tja1040can收发器1.4，其中：

（1）无线连接模块1.1由蓝牙模块1.1.1、wifi模块1.1.2、北斗+gps模块1.1.3、gprs模块1.1.4和rfid读写模块1.1.5组成，能实现如下功能：

a、stm32f407zgt6单片机1.2的i/o口与蓝牙模块1.1.1相连，通过蓝牙模块1.1.1与有蓝牙功能的设备连接，实现数据交换；

b、stm32f407zgt6单片机1.2的i/o口与wifi模块1.1.2相连，通过wifi模块1.1.2与有wifi功能的设备连接，建立局域网，实现同一局域网内设备的数据交换；

c、stm32f407zgt6单片机1.2的i/o口与北斗+gps模块1.1.3相连，获取移动农机的实时地理位置信息；

d、stm32f407zgt6单片机1.2的i/o口与rfid读写模块1.1.5相连，能读取rfid电子标签信息，达到自动识别标识和目标；

e、stm32f407zgt6单片机1.2的i/o口与gprs模块1.1.4连接，能将stm32f407zgt6单片机1.2获得的所有数据通过gprs模块1.1.4的无线网络上传至云计算机或后台服务器。

（2）数据模块1.3包含有sd卡存储模块1.3.1和usb接口模块1.3.2，sd卡存储模块1.3.1和usb接口模块1.3.2，分别连接stm32f407zgt6单片机1.2的i/o口，能实现如下功能：

a、ubs接口模块1.3.2既可以连接具有ubs接口的存储设备，也可以连接具有ubs接口的除存储设备以外的其他设备；

b、当ubs接口模块1.3.2连接存储器时，stm32f407zgt6单片机1.2获得的所有数据，既可以存储在与sd卡存储模块1.3.1相连的sd卡中，也可以储存在与usb接口模块1.3.2相连接的存储设备中；

c、stm32f407zgt6单片机1.2既可以从与sd卡存储模块1.3.1相连的sd卡中读取数据，也可以从与usb接口模块1.3.2相连接的设备中读取数据。

（3）tja1040can收发器1.4的输入端与stm32f407zgt6单片机1.2具有can功能的i/o口相连，tja1040can收发器1.4的输出端与can总线2相连，目的是stm32f407zgt6单片机1.2既能从can总线2上读取数据，也可以把数据上传到总线。

如图3所示，can适配器5包括pic12f675单片机5.3、can控制器5.2、can收发器5.1和传感器接口6组成；其中：pic12f675单片机5.3的i/o输入口连接有传感器接口6，而pic12f675单片机5.3的i/o输出口与mcp2510can控制器5.2的输入口相连，pca82c250can收发器5.1的输入口与mcp2510can控制器5.2的输出口相连，pca82c250can收发器5.1的输出口与can总线2相连，其目的是，：pic12f675单片机5.3从传感器接口6读取与之相连接的传感器数据，并将该数据依次通过can控制器5.2和can收发器5.1上传至can总线2。

本发明的移动农机车载终端数据采集装置工作时，stm32f407zgt6单片机1.2从总线2上读取与传感器接口6相连的各种传感器数据，也读取与之相连的蓝牙设备数据，亦读取与之相连的wifi设备数据、北斗+gps数据、rfid电子标签数据，以及从数据模块1.3的外接设备的数据，将这些数据整理后存储在数据模块1.3的存储设备中，同时也上传至总线2上，外接外接设备通过can接口4可以下载这些数据；同时还可以通过gprs模块1.1.4的移动网络上传至云计算机或后台服务器，实现无线远程传输。