一种便携式农业环境参数采集系统的制作方法

本发明涉及一种参数采集系统，具体是一种便携式农业环境参数采集系统，属于参数采集技术领域。

背景技术：

随着社会的不断发展，环境参数扮演着越来越重要的角色，在各行各业中，周围的环境参数不得不被大部分行业重视，特别是在农业生产中更加离不开对环境因素的控制。

传统的环境参数控制是在农业环境中悬挂温度计和湿度计以及其他检测装置，来观测农业环境参数。这种操作虽然成本低、操作方便、简单，但是相当耗费人力财力，效率极低，而且，这样的方法只能对空气中的温度湿度进行观察和检测，此外，其他的环境参数，如CO₂浓度、光照强度等都是检测不出来的。而且，就目前农业产业和农作物生产规模的不断提升，跨季节农作物的种植以及名贵农产品培育的品种越来越多，这对于数量较多的农作物种植基地和农作物大棚来说，这样的环境控制方法就有了很大的弊端，环境参数检测与控制技术也必须要适应越来越高的要求。

技术实现要素：

针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种便携式农业环境参数采集系统，利用嵌入式技术实现对农业环境参数的采集、处理并通过GSM无线模块把采集的信息发送到上位机管理系统，满足了对农业环境参数监测控制的多样化、智能化、便捷化的要求。

为了实现上述目的，本发明提供一种便携式农业环境参数采集系统，包括电源电路、单片机控制系统、按键模块、无线发送模块、显示模块、环境参数传感器、定位模块、定时模块，所述的电源电路分别与单片机控制系统、显示模块电连接，按键模块、无线发送模块与单片机控制系统电连接，单片机控制系统分别与显示模块、环境参数传感器、定位模块、定时模块电连接。

进一步，环境参数传感器包括空气温湿度传感器、土壤温湿度传感器、CO₂浓度传感器和光照强度传感器。

进一步，空气温湿度传感器、土壤温湿度传感器、CO₂浓度传感器、光照强度传感器型号分别为DHT11的空气温湿度传感器、STH10的土壤温湿度传感器、MG811的CO₂浓度传感器、BH1750的光照强度传感器。

进一步，单片机控制系统中采用的单片机芯片的型号为STC12系列。

进一步，空气温湿度传感器的管脚1接地、管脚35V电源、引脚2与单片机控制系统的单片机芯片STC12C5A60S2的管脚18相连接；土壤温湿度传感器的管脚1接5V电源、管脚4接地、管脚2与单片机控制系统的单片机芯片的管脚31相连接、引脚3与单片机控制系统的单片机芯片的管脚30相连接；CO₂浓度传感器的管脚接5v电源、管脚4接地、管脚3与单片机控制系统的单片机芯片STC12C5A60S2的管脚40相连接；光照强度传感器的管脚1接5V电源、管脚4和管脚5接地、管脚2和管脚3分别与单片机控制系统的单片机芯片STC12C5A60S2的管脚44和管脚1相连接。

进一步，显示模块中采用的芯片为LCD12864。

本发明可以有效的实现对环境参数的采集、处理、存储、传输，系统具有自动定位功能，可以有效的记录采集点的位置信息，方便系统实现区域温室的管理和服务；采用一键单次发送、一键自动发送和一键周期发送的模式发送环境参数、位置、时间信息；传感数据的自动融合和压缩功能，采用数据融合的算法对采集的多传感器数据进行融合和压缩，减少待发送的数据流量。通过本系统可以指导工作人员进行更为科学的农业生产，尤其适用于设施农业的应用，满足了对农业环境参数监测控制的多样化、智能化、便捷化的要求。

附图说明

图1是本发明的电原理框图；

图2是图1中单片机控制系统中主控芯片电路原理图；

图3是图1中环境参数传感器的电路原理图；

图4是图1中定位模块的电路原理图；

图5是图1中无线发送模块的电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

如图1、图2所示，一种便携式农业环境参数采集系统，包括电源电路、单片机控制系统、按键模块、无线发送模块、显示模块、环境参数传感器、定位模块、定时模块，所述的电源电路分别与单片机控制系统、显示模块电连接，按键模块、无线发送模块与单片机控制系统电连接，单片机控制系统分别与显示模块、环境参数传感器、定位模块、定时模块电连接；单片机控制系统中采用的单片机芯片的型号为STC12系列。

如图3至图5所示，环境参数传感器包括空气温湿度传感器、土壤温湿度传感器、CO₂浓度传感器和光照强度传感器，空气温湿度传感器、土壤温湿度传感器、CO₂浓度传感器、光照强度传感器型号分别为DHT11的空气温湿度传感器、STH10的土壤温湿度传感器、MG811的CO₂浓度传感器、BH1750的光照强度传感器；空气温湿度传感器的管脚1接地、管脚35V电源、引脚2与单片机控制系统的单片机芯片STC12C5A60S2的管脚18相连接；土壤温湿度传感器的管脚1接5V电源、管脚4接地、管脚2与单片机控制系统的单片机芯片的管脚31相连接、引脚3与单片机控制系统的单片机芯片的管脚30相连接；CO₂浓度传感器的管脚接5v电源、管脚4接地、管脚3与单片机控制系统的单片机芯片STC12C5A60S2的管脚40相连接，因为它对空气中的CO₂有良好的感知性，并且空气中的温湿度变化对它的影响较小，此传感器模块有模拟信号输出端和数字信号输出端，本设计只用到此传感器的模拟信号口；光照强度传感器的管脚1接5V电源、管脚4和管脚5接地、管脚2和管脚3分别与单片机控制系统的单片机芯片STC12C5A60S2的管脚44和管脚1相连接；显示模块中采用的芯片为LCD12864。

工作原理：定位模块的TXD和RXD与单片机的标准串口P3.0和P3.1连接，管脚1连接5V电源，管脚2连接地；无线发送模块和定位模块采用串口通信，这里使用单片机芯片STC12C5A60S2的第二个串口，即无线发送模块的管脚2和单片机芯片STC12C5A60S2的P1.2口相连接，管脚3与P1.3相连。

系统使用STC12C5A60S2作为单片机控制系统的主控芯片，用来实现对环境中空气的温湿度、土壤的温湿度、CO₂的浓度以及光照的强度进行采集，并通过GPS模块定位采集区域，汇总到单片机处理后由GSM模块发送到上位机，STC12C5A60S2通过双串口实现对定位模块和无线发送模块的有效控制，最终这些信息在终端设备上通过单片机驱动LCD12864实时显示采集的数据和上位机发送的指令。