专利名称：太阳能红外图像蜂箱的制作方法
技术领域：
太阳能红外图像蜂箱技术领域[0001]本实用新型涉及一种太阳能红外图像蜂箱，属于电子技术和农业应用领域。
背景技术：
[0002]蜜蜂养殖是指人工方式养殖蜜蜂，以生产各种产品，产品主要包括蜂蜜、花粉、蜂胶、蜂蜡等。随着现在人们生活水平和对生活质量的要求日益提高。人们对富含大量营养的蜂产品越来越青睐，巨大的消费需求促使蜜蜂养殖业得到飞速的发展。[0003]而在养蜂养殖业上，一直存在着怎么才能方便地随时查看蜜蜂蜂箱内蜜蜂的生活情况而又对蜜蜂正常的生活又不构成影响的问题，如果要查看蜜蜂，现在的方法都是人工打开蜂箱盖，用手提起蜂框，用肉眼直接观察。这在正常情况下是没什么问题，可如果是在寒冷的天气或者蜂箱处于运输过程，那么这样的做法对蜜蜂来讲可能会带来不良甚至是致命的影响。[0004]现在随着大规模集成电路技术的不断进步，通过背光照明技术、高感光技术等的发展，过去CMOS图像传感器成像过程中不易解决的技术难关已都找到相应解决的途径，从而大大改善了 CMOS图像传感器的图像质量。同时CMOS图像传感器具有体积小、功耗低、速度快的特点，并且每一个感光元件都可产生最终的数字输出，所得数字信号合并之后可直接送交微控制器处理。[0005]太阳能作为一种洁净又环保的能源，太阳能的利用受到许多国家的重视，太阳能电池是通过光电效应或光化学效应直接把光能转化成电能的装置，已广泛应用于电力、通信和电子产品等领域。[0006]本实用新型的目的在于实现一种能实时的监测蜜蜂的技术，通过高清微型CMOS图像传感模块的图像采集和微控制器(MCU)的处理，可得到蜂箱内蜜蜂活动情况的图像或图片，向用户及时有效地反映蜂箱内情况。同时本实用新型采用太阳能电池供电，也更方便了蜂箱的移动和管理，还设置有图像和图片的SD卡存储功能，方便了数据的交换和使用。实用新型内容[0007]针对现有蜜蜂养殖业在监测蜜蜂在蜂箱内活动情况的不足。本实用新型结合微控制器(MCU)和高清微型图像传感模块，提出了一种专门用于监察蜂箱内蜜蜂活动的监测系统。使用该系统时，无需打开蜂箱盖，便可通过安装在箱体内图像传感框条上的图像传感模块获得蜜蜂活动情况的图像，同时系统也可将蜂箱内的蜂群活动情况拍摄成图片。通过这些图像，可以做到在任何情况下都能查看蜜蜂在蜂箱内活动情况。不仅如此，由于使用了低照度的图像传感模块，在阴天也能获得清楚的图像。系统还设置有红外LED，方便在夜晚时，用于进行蜜蜂图像的获取。[0008]本太阳能红外图像蜂箱由传统蜂箱和微型图像传感模块、主控电路盒、太阳能电池板组成；主控电路盒内设置有微控制器(MCU)、信号处理和控制电路、太阳能电池管理电路、SD卡存储接口及锂电池组。[0009]本太阳能红外图像蜂箱主控电路盒内的微控制器采用台湾联咏的NT96632，NT96632的主要特点是内部具有图像处理模块，支持1080P、720P高清H.264视频编码；具有30Fps清晰流畅的视频图像和出色的压缩比；可支持双路摄像头同时摄像及双路同时编码；可搭配100万、500万等多种像素的COMS图像传感器；内部集成HDMI输出接口，轻松实现HDMI输出；同时具有先进的图像处理技术和电子防抖技术，支持ISO灵敏度自动适应；支持白平衡自动适应；支持大容量高速SD卡，支持USB2.0读写。[0010]本实用新型的微型图像传感模块采用美国OmniVision公司的0V2720，它是微型的高清低照度CMOS图像传感器。0V2720主要针对摄像头、笔记本电脑和上网本等摄像应用而设计。0V2720是以该公司1.4微米“OmniBSI”背面照度技术(Backside Illumination,BSI)为基础，可提供HD高质量的图像，同时也符合微型的尺寸要求。[0011]0V2720尺寸仅有1/6英寸，厚度仅为3.5mm。通过使用OmniBSI背照式CMOS技术，其低光照敏感度为业界领先的680mV/luX-sec，可有效提升在照明状况不佳条件下的拍摄效果。而如果降低拍摄分辨率，其低光照性能还将进一步提升，达到类似尺寸VGA摄像头的两倍。[0012]本实用新型太阳能电池管理电路采用的主芯片为CN3722，CN3722是太阳能电池供电管理芯片，具有太阳能电池最大功率点跟踪功能。CN3722非常适合对单节或多节锂电池的充电管理，具有封装外形小，外围元器件少和使用简单等优点。在恒压充电阶段，充电电流逐渐减小，充电过程持续直到充电电流减小到零，这样即使太阳能电池输出很小的功率，也能对电池充电。同时由于此时电池连接端BAT管脚电压保持不变，所以不会对电池过充电，当输入电源掉电或者输入电压低于电池电压时，CN3722自动进入低功耗的睡眠模式。而且CN3722可适应于7.5V到28V的宽输入电压范围，具有工作环境温度范围宽、充电指示、最大充电电流可达5A等特点。[0013]本实用新型的太阳能电池板装在传统蜂箱的箱盖上，通过插杆式电源接口与主控电路盒连接，太阳能电池板可通过万向球形阻尼螺杆调节方向和倾斜角，以适应蜂箱不同的安放位置。[0014]本实用新型的微型图像传感模块安装在图像传感框条上，图像传感框条不固定，可自由安置于不同的巢框之间，方便观察不同位置蜂群的活动情况。同时在微型图像传感模块旁设置有两只红外LED，方便在光线较暗时使用。
[0015]图1是太阳能红外图像蜂箱，其中的I是传统蜂箱的箱体，2是纱窗、3是图像传感信号线，4是微型图像传感模块，5是红外LED，6是图像传感框条，7是巢框，8是主控电路盒，9是插杆式电源接口插座，10是SD卡存储接口。[0016]图2是传统蜂箱的箱盖及太阳能电池板，其中的11是传统蜂箱箱盖，12是太阳能电池板，13是插杆式电源接口插头。[0017]图3是传统蜂箱的箱盖及太阳能电池板侧面，其中的14是万向球形阻尼螺杆。[0018]图4是太阳能红外图像蜂箱的电路系统框图。[0019]图5是太阳能电池管理电路。
具体实施方式
[0020]结合附图，下面具体说明太阳能红外图像蜂箱的工作和电路情况。[0021]在夜晚或阴暗的天气时，可通过开启两只红外LED，能较清楚的观察和取得蜜蜂活动的图像，在使用中，CMOS图像传感器采集的图像，先传递给微控制器进行处理，处理后的图像信息可直接观看或存储于SD卡内。[0022]在太阳能电池管理电路中，为了获得比较小的电压波动，滤波电容Cll选择为50V100 μ F，而为保证充电电流，PMOS管Ml选为Α03407Α ；肖特基二极管Dl和D2则选择为30BQ015。电阻Rcs的阻值随充电电流变化，充电电流越大，阻值越小，一般状态，当充电电流小于IA时，Rcs约为0.2 Ω，电阻R19和R20构成电阻分压网络。[0023]0V2720同时支持并行或移动行业处理器接口(ΜΙΡΙ)接口，支持自动曝光，自动白平衡、自动滤光、自动灰阶校准，可输出8bit或IObit原生RGB数据，除可拍摄1080p30FPS全高清视频外，还可向下兼容VGA120FPS或QVGA240FPS等不同格式的视频拍摄。[0024]本实用新型着眼于技术和经济发展的需要，可对蜜蜂进行全面的监测，方便并实时地监测蜜蜂的活动状况，为用户提供一个理想的监测平台，经试验表明该系统具有较强的可行性和稳定性。
权利要求1.一种太阳能红外图像蜂箱，其特征是:由传统蜂箱和微型图像传感模块、主控电路盒、太阳能电池板组成；主控电路盒内设置有微控制器、信号处理和控制电路、太阳能电池管理电路、SD卡存储接口及锂电池组。
2.根据权利要求1所述的太阳能红外图像蜂箱，其特征是:其主控电路盒内的微控制器采用台湾联咏的NT96632芯片。
3.根据权利要求1所述的太阳能红外图像蜂箱，其特征是:其太阳能电池板装在传统蜂箱的箱盖上，通过插杆式电源接口与主控电路盒连接，其太阳能电池管理电路采用的主芯片为CN3722。
4.根据权利要求1所述的太阳能红外图像蜂箱，其特征是:其微型图像传感模块采用美国 OmniVision 公司的 0V2720。
5.根据权利要求1所述的太阳能红外图像蜂箱，其特征是:其微型图像传感模块安装在图像传感框条上，图像传感框条不固定，可自由安置于不同的巢框之间。
专利摘要本实用新型涉及一种太阳能红外图像蜂箱，太阳能红外图像蜂箱由传统蜂箱和微型图像传感模块、主控电路盒、太阳能电池板组成；主控电路盒内设置有微控制器(MCU)、信号处理和控制电路、太阳能电池管理电路、SD卡存储接口及锂电池组。针对目前蜜蜂养殖业上存在的监测蜂箱内蜜蜂的困难，本实用新型可对蜜蜂进行全面的监测，方便并实时地监测蜜蜂的活动状况，为用户提供一个理想的监测平台，具有很好的可行性和较大的经济价值。
文档编号A01K47/00GK203058071SQ201320091318
公开日2013年7月17日 申请日期2013年2月28日 优先权日2013年2月28日
发明者汪建, 黄乾明 申请人:四川农业大学, 汪建