寒地大田气象因子采集系统的制作方法

本实用新型涉及一种寒地大田气象因子采集系统。

背景技术：

大气的温湿度，太阳的光照强度，风向和风速情况，大气压强等气象因子对寒地地区的农作物生长有着直接的关联性，只有在这些气象因子达到一定的条件才能满足农作物的生长需求，使得农作物的产量增加，提高经济效益。

寒地大田气象因子的监测采集是指对寒地大田的农作物气候环境利用现代科学技术对这些气象因子进行全方位的监测和数据采集，达到对不利气候的预警，同时分析数据采取有效措施使得大田农作物取得高收入。目前国内的自动监测站大多数监测设备的功能单一，每个设备只能针对一种因子进行监测,存在数据不准确、传感器通用和扩充能力差的缺点，无法广泛应用于农业生产中。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种寒地大田气象因子采集系统，用以解决上述问题，采集数据精度高，处理速度快，通过无线通信完成数据的传输，工作效率高。

上述的目的通过以下的技术方案实现：

一种寒地大田气象因子采集系统，温度传感器、湿度传感器、风速传感器、风向传感器、光强传感器与气压传感器均将信号传输至微处理器，所述的微处理器与无线网桥双向传输信号，通过无线网桥进行远程控制；

所述的微处理器包括中央处理器，所述的中央处理器将信号分别传输至LCD接口、JTAD接口、I/O接口、晶振电路、电源与存储器。

所述的寒地大田气象因子采集系统，所述的中央处理器包括单片机U2，所述的单片机U2的39号端连接气压芯片U4的3号端，所述的单片机U2的38号端连接气压芯片U4的4号端，所述的气压芯片U4的2号端连接工作电压VCC，所述的气压芯片U4的1号端连接电容C3的一端、电容C1的一端与接地端，所述的电容C3的另一端连接气压芯片U4的8号端与电容R1的一端，所述的电容R1的另一端连接电容C1的另一端、工作电压VCC、电容C4的一端、电容R2的一端与气压芯片U4的6号端，所述的气压芯片U4的5号端连接电容R2的另一端，所述的气压芯片U4的7号端接地，所述的电容C4的另一端接地。

所述的寒地大田气象因子采集系统，所述的单片机U2的35号端连接光强芯片U5的6号端，所述的单片机U2的36号端连接光强芯片U5的4号端，所述的光强芯片U5的1号端连接工作电压VCC与电容C6的一端，所述的电容C6的另一端连接光强芯片U5的2号端、光强芯片U5的3号端与接地。

所述的寒地大田气象因子采集系统，所述的单片机U2的25号端连接存储器U3的6号端，所述的单片机U2的23号端连接存储器U3的5号端，所述的存储器U3的4号端接地，所述的存储器U3的8号端连接电容C7后接地。

有益效果：

1.本实用新型温湿度测量电路采用的BME280温湿度压力传感器，精度高，体积小，该传感器电路响应时间短为7.4ms，能耗低，测量范围广，相对的湿度范围为0-100%，温度范围为-40-85摄氏度，压力范围300-1100hPa。电路结构简单，完全适用于寒区的低温特性。

2.本实用新型光强测量电路采用的BH1750FVI光强传感器电路，其敏感度高，能耗较低，测量光照强度的范围为01x-655351x，结果可靠。

3.本实用新型采用的AT24C256可编程只读存储器电路，适合高容量存储要求的数据采集系统。

4.本实用新型采用的STC12C5A60S2单片机微处理器完全兼容传统8051的指令代码，速度快8-12倍。内部集成2路PWM，8路A/D转换，具有高速、低功耗、超强抗干扰的优点。工作温度在-40-80摄氏度，适用范围广。

附图说明：

附图1是本实用新型的数据检测采集系统结构图。

附图2是本实用新型的微处理器最小系统结构图。

附图3是本实用新型的传感器结构模块。

附图4是本实用新型的STC12C5A60S2引脚接口图。

附图5是本实用新型的温湿度和气压传感器电路图。

附图6是本实用新型的光强传感器电路图。

附图7是本实用新型的存储器模块电路图。

具体实施方式：

实施例1

一种寒地大田气象因子采集系统，其特征是：温度传感器、湿度传感器、风速传感器、风向传感器、光强传感器与气压传感器均将信号传输至微处理器，所述的微处理器与无线网桥双向传输信号，通过无线网桥进行远程控制；

所述的微处理器包括中央处理器，所述的中央处理器将信号分别传输至LCD接口、JTAD接口、I/O接口、晶振电路、电源与存储器。

实施例2

实施例1所述的寒地大田气象因子采集系统，所述的中央处理器包括单片机U2，所述的单片机U2的39号端连接气压芯片U4的3号端，所述的单片机U2的38号端连接气压芯片U4的4号端，所述的气压芯片U4的2号端连接工作电压VCC，所述的气压芯片U4的1号端连接电容C3的一端、电容C1的一端与接地端，所述的电容C3的另一端连接气压芯片U4的8号端与电容R1的一端，所述的电容R1的另一端连接电容C1的另一端、工作电压VCC、电容C4的一端、电容R2的一端与气压芯片U4的6号端，所述的气压芯片U4的5号端连接电容R2的另一端，所述的气压芯片U4的7号端接地，所述的电容C4的另一端接地。气压芯片U4的型号为BME280。

实施例3

实施例2所述的寒地大田气象因子采集系统，所述的单片机U2的35号端连接光强芯片U5的6号端，所述的单片机U2的36号端连接光强芯片U5的4号端，所述的光强芯片U5的1号端连接工作电压VCC与电容C6的一端，所述的电容C6的另一端连接光强芯片U5的2号端、光强芯片U5的3号端与接地。光强芯片U5的型号为BH1750FVI。

实施例4

实施例2所述的寒地大田气象因子采集系统，所述的单片机U2的25号端连接存储器U3的6号端，所述的单片机U2的23号端连接存储器U3的5号端，所述的存储器U3的4号端接地，所述的存储器U3的8号端连接电容C7后接地。存储器U3的型号为AT24C256C。

如图1所示，在数据采集终端中通过温度传感器，湿度传感器，风速传感器，风向传感器，光强传感器，气压传感器进行数据的采集，进行气象因子检测，将采集的数据通过接口传送到微处理器进行数据的整理解析，完成数据的存储和转换，由无线网桥将处理完后的气象因子数据传送到远程控制端，实现对寒地大田气象因子的采集。

如图2所示微处理系统，以STC12C5A60S2为中央处理器，通过JTAD接口，LCD接口，I/O接口进行传感器采集到的数据到微处理器的传输，完成对数据的快速处理和转换，在微处理器中的内存上进行数据的存储，通过复位电路实现稳定有效的复位信号，晶振电路满足对时钟频率的需求，该最小系统电路具有成本低，功耗小，体积小，结构简单易实现等优点。

如图3所示传感器接口模块，通过USB集线器将温度传感器，湿度传感器，风速传感器，风向传感器，光强传感器，气压传感器采集得到的多组气象因子进行采集传输到微处理器。

图5为温湿度和气压传感器电路图，其精度高，测量准确，响应时间短。

图6为光强传感器电路图，该传感器能耗低，敏感度高，测量范围广，测量结果准确。

图7为存储器模块电路图，适用于高容量数据存储要求的数据采集系统。

当然，上述说明并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本实用新型的保护范围。