农业节点检测系统的制作方法

文档序号:14043044阅读:429来源:国知局

本发明涉及物联网技术领域,尤其涉及一种农业节点检测系统。



背景技术:

近几年来,随着物联网、传感器、电子标签、智能装备等技术的重大突破及广泛应用,也渐渐改变了农业传统的生产经营方法,扩大了农业的发展空间。温室大棚种植为提高人们的生活水平带来极大的便利,得到了迅速的推广和应用,种植环境中的温度、湿度、光照度、co2浓度等环境因子对作物的生产有很大的影响。

对于温室大棚种植而言,传统的人工控制方式难以达到科学合理种植的要求,而引进国外具有多功能的大型连栋温室控制系统价格昂贵,因此,对目前大棚发展的趋势,需要提供一种改进的农业节点检测系统。



技术实现要素:

本发明的目的在于解决上述现有技术存在的缺陷,提供一种农业节点检测系统。

一种农业节点检测系统,包括zigbee协调器,所述zigbee协调器分别与光照传感器、土壤温湿度度传感器、空气温湿度传感器、mq2传感器、上位机、电源模块连接。

进一步地,如上所述的农业节点检测系统,zigbee协调器与光照传感器、土壤温湿度度传感器、空气温湿度传感器、mq2传感器之间分别连接有zigbee终端。

进一步地,如上所述的农业节点检测系统,每个zigbee终端连接有显示屏。

进一步地,如上所述的农业节点检测系统,所示显示屏由oled模块(organiclight-emittingdiode,简称:有机电激光显示)构成。

进一步地,如上所述的农业节点检测系统,所述土壤温湿度度传感器采用不锈钢探测感应头。

进一步地,如上所述的农业节点检测系统,所述mq2传感器所使用的气敏材料是二氧化锡。

进一步地,如上所述的农业节点检测系统,所述空气温湿度传感器为含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器。

进一步地,如上所述的农业节点检测系统,所述zigbee协调器的主处理芯片为8051芯片。

有益效果:

(1)电路简单、系统整体功耗低、发热量低、可以稳定连续运行;

(2)完成对所采集数据的汇总与显示。采集到的数据实时保存到文档中,同时以折线图的形式实时反映出温度的变化趋势,使其更为直观;

(3)一个zigbee网络可以容纳多个传感器连接,一个区域内可以同时存在多个网络节点。

附图说明

图1为本发明农业节点检测系统结构框图;

图2为本发明的oled电路图;

图3为本发明的土壤温湿度度传感器电路图;

图4为本发明的mq2传感器电路图;

图5为本发明的空气温湿度传感器电路图;

图6为本发明的光照传感器电路图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

图1为本发明农业节点检测系统结构框图,如图1所示,本发明提供的农业节点检测系统,包括zigbee协调器,所述zigbee协调器分别与光照传感器、土壤温湿度度传感器、空气温湿度传感器、mq2传感器、上位机、电源模块连接。

本发明提供的农业节点检测系统,通过光照传感器、土壤温湿度度传感器、空气温湿度传感器、mq2传感器采集温室大棚的温度、湿度、光照等数据,并将这些数据实时保存到文档中,同时通过上位机的显示屏以折线图的形式实时反映出温度的变化趋势,使其更为直观。

优选地,zigbee协调器与光照传感器、土壤温湿度度传感器、空气温湿度传感器、mq2传感器之间分别连接有zigbee终端。

具体地,所述每个zigbee终端节点采集所连接的传感器的状态值,并且将采集的状态值发送给zigbee协调器,zigbee协调器将汇集的数据实时保存到文档中,同时通过上位机的显示屏以折线图的形式实时反映出温度的变化趋势,使其更为直观。

优选地,每个zigbee终端连接有显示屏,所示显示屏由oled模块构成。

具体地,为了在温室大棚中能够随时观测温室大棚的温度、湿度、光照等数据,本发明通过采用与个zigbee终端连接显示屏来实现对各个数据的显示。

本发明所述oled模块原理图,参见图2,所述oled,即有机发光二极管(organiclight-emittingdiode),又称为有机电激光显示(organicelectroluminesencedisplay,oeld)。oled由于同时具备自发光,不需背光源、对比度高、厚度薄、视角广、反应速度快、可用于挠曲性面板、使用温度范围广、构造及制程较简单等优异之特性,被认为是下一代的平面显示器新兴应用技术。

本发明实施例中,oled模块显示屏具有以下优势:

1、有单色和双色两种可选,单色为纯蓝色,而双色则为黄蓝双色。

2、所述oled模块显示屏尺寸小,显示尺寸为0.96寸,而模块的尺寸仅为27mm*26mm大小。

3、高分辨率,该模块的分辨率为128*64。

4、多种接口方式,该模块提供了总共5种接口包括:6800、8080两种并行接口方式、3线或4线的穿行spi接口方式,iic接口方式(只需要2根线就可以控制oled了)。

5、不需要高压,直接接3.3v就可以工作了。

优选的,如上所述的农业节点检测系统,所述土壤温湿度度传感器采用不锈钢探测感应头。

具体地,本实施例中,所述土壤温湿度度传感器电路图,参见图3,土壤温湿度度传感器采用不锈钢探测感应头,传感器真正做到能使用3年以上,在土壤中不腐蚀,不氧化。

优选的,如上所述的农业节点检测系统,所述mq2传感器所使用的气敏材料是二氧化锡。

具体地,本实施例中,所述mq2传感器原理图参见图4,将mq2传感器放置到无气体处,调节板上蓝色电位器,直到板上开关指示灯亮,然后慢慢回调,直到开关指示灯灭。然后将mq2传感器放入有气体的环境中,会发现模块上的开关指示灯会亮,这个现象就是说明,气体可以触发mq2传感器,从而使开关指示灯点亮。

mq2传感器模块对环境液化气、丁烷、丙烷、甲烷、酒精、烟雾等较敏感。mq2传感器在无上述气体影响或者气体浓度未超过设定阈值时,数字接口do口输出高电平,模拟接口a0电压基本为0v左右,当气体影响超过设定阈值时,模块数字接口d0输出低电平,模拟接口a0输出的电压会随着气体的影响慢慢增大;小板数字量输出d0可以与单片机直接相连,通过单片机来检测高低电平,由此来检测环境气体;小板数字量输出do可以直接驱动本店继电器模块,由此可以组成一个气体开关;小板数字量输出do可以直接驱动本店有源蜂鸣器模块,由此可以组成一个气体报警器;小板模拟量输出ao可以和本店ad模块相连,通过ad转换,可以获得环境气体浓度精准的数值。

优选的,如上所述的农业节点检测系统,所述空气温湿度传感器为含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器。

具体地,本实施例中,本发明还提供了空气温湿度传感器原理图,参见图5,data用于微处理器与dht11之间的通讯和同步,采用单总线数据格式,一次通讯时间4ms左右,数据分小数部分和整数部分,具体格式在下面说明,当前小数部分用于以后扩展,现读出为零.操作流程如下:

一次完整的数据传输为40bit,高位先出。

数据格式:8bit湿度整数数据+8bit湿度小数数据

+8bi温度整数数据+8bit温度小数数据

+8bit校验和数据传送正确时校验和数据等于“8bit湿度整数数据+8bit湿度小数数据

+8bi温度整数数据+8bit温度小数数据”所得结果的末8位。

用户mcu发送一次开始信号后,dht11从低功耗模式转换到高速模式,等待主机开始信号结束后,dht11发送响应信号,送出40bit的数据,并触发一次信号采集,用户可选择读取部分数据.从模式下,dht11接收到开始信号触发一次温湿度采集,如果没有接收到主机发送开始信号,dht11不会主动进行温湿度采集.采集数据后转换到低速模式。

优选的,如上所述的农业节点检测系统,所述zigbee协调器的主处理芯片为8051芯片。

具体地,本实施例中,本发明的zigbee协调器控制板基于80c51芯片的mini控制板,由zigbee最小系统电路,显示电路、采集人体特征信息采集电路,负责控制传感器连续的信息采集,对数据的处理,以及对信息的显示和传输。

本发明zigbee协调器的pcb,是双面板,两面都有布线,并覆铜,能够减少地线阻抗,提高抗干扰能力;降低压降,提高电源效率;还有地线相连,减少环路面积。

本发明还提供了光照传感器原理图,参见图6,b-lux-v30b环境光传感器提供数字输出,可理想用于农业、仪器仪表、工业传感器等产品。器件工作电流小于0.8ma,低功耗的环境光传感器;具有32位光照值寄存器和112字节eeprom数据存储单元,测量0—200000流明光照强度值。

片上光电二极管的光谱响应针对人眼对环境光的响应进行优化,集成红外及紫外线屏蔽。自适应增益电路可自动选择正确的流明范围优化测试(计数值/流明)。传感器设计工作在2.7v至6v供电电压范围,满负荷工作时消耗0.7ma电流。

最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1