基于云平台的组装式微型化环境参数测量系统的制作方法

文档序号:15591372发布日期:2018-10-02 18:59阅读:282来源:国知局

本实用新型涉及一种可测量环境参数的系统,具体涉及到一种基于云平台,可组装的微型化环境参数测量系统。



背景技术:

环境参数用来对气候环境状况进行量化表征,参数包括温度、土壤湿度及酸碱度、光照度、水质、空气湿度、气压等。目前,参数测量系统主要由传感器对环境感知,用户通过系统集成的LED显示屏或扬声器获取参数。但是大多数系统体积较大,每种系统集成度低,扩充性差,只能针对一种或几种参数进行测试。利用LED显示屏获取参数,用户需到待测点对系统亲自操控;利用扬声器定时播放参数,在一定程度上容易对用户生活造成干扰。



技术实现要素:

为了克服目前环境参数测量系统体积大,集成度低,扩充性差的问题,本实用新型提供一种基于云平台的组装式微型化环境参数测量系统,该系统增强系统可扩充性,实现微型化,同时以用户为中心,可对参数实现自由、远程获取。

为解决上述技术问题,本实用新型的技术方案如下:基于云平台的组装式微型化环境参数测量系统,包括控制器、电源、数据采集单元、数据存储单元、扩展接口、无线通信单元、传感器单元,其特征在于:电源分别连接控制器、无线通信单元、传感器单元;控制器分别连接无线通信单元、I/O接口,I/O接口分别连接数据采集单元、数据存储单元、传感器单元。

所述传感器单元包括温度传感器、空气湿度传感器、土壤湿度传感器、土壤酸碱度传感器、大气压强传感器、水质传感器、风速传感器、空气质量传感器中的任意一种。

所述传感器单元包括温度传感器、空气湿度传感器、土壤湿度传感器、土壤酸碱度传感器、大气压强传感器、水质传感器、风速传感器、空气质量传感器集成于一体的集成块。

所述数据采集单元包括模/数转换器。

所述数据存储单元包括Flash闪存芯片所构成的存储器。

所述传感器单元采集待测点环境参数数据后,通过所述扩展接口将模拟信号送入所述数据采集器,转换成数字信号后在所述数据存储器中存储,用户通过手机app向本实用新型中的控制器发送参数查询指令,控制器将数据存储器中的数据通过蓝牙模块直接发送到手机app,在人机交互界面显示,或通过wifi模块上传至云服务器,云服务器在收到查询命令后将数据反馈到用户手机,同样在app界面显示。

本实用新型经过灌封工艺,封装在绝缘外壳中。

所述电源模块采用可充锂电池,对系统内所有模块供电,

数据采集器负责将传感器输出模拟信号转换成数字信号,数据存储器负责存储系统采集的数据,无线通信单元由两部分组成:蓝牙通信模块与WIFI通信模块,用户可使用移动终端主动提出数据申请,无线通信模块负责将数据上传至移动终端或云服务器;

扩展接口一端通过同芯连接器连接传感器单元的信号输出端;另一端与数据采集器输入端连接,用户可根据需求,将各类传感器接入;所述传感器模块根据可感知类别分类,作为独立单元,通过与所述扩展接口同芯连接器匹配的接口连入。

本实用新型用户可根据需求,选定相应传感器,通过扩展接口将两者对接。这样,系统模块由于不集成传感器,体积小型化;由于扩展进口的引入,各类传感器模块按需求接入系统,增强了系统扩充性;用户用移动终端主动申请所测环境参数数据,系统可利用蓝牙上传至移动终端,或通过wifi模块传输到云服务器提供给用户查询,达到以用户为中心,对数据的主动与远程获取。

另外,本实用新型将系统模块可放置于一种组装式模型中,这种模型由硬纸板搭建。搭建所用模块形状已打印在硬纸板上,形状边缘采用邮票齿孔设计,用户可将其剪裁拼接成气象百叶箱等模型。

本实用新型用户可实时,远程对环境参数实现监测的系统,方便用户根据参数数据,掌握气候与环境变化,有针对性采取相应措施适应环境或改变环境。系统具有小型化,扩充性强,可组装的特点。

附图说明

图1是本实用新型的电路方框图。

图2是传感器的示意图。

图3是组装式模型可拆解模具示意图。

图中, 9-传感器电路板,10-传感器模块线缆,11-同芯连接器插头,12-硬纸板。

具体实施方式

在图1中,用户根据需求将所需传感器模块⑦连接到扩展接口⑤一端,扩展接口另一端连接到数据采集模块③的输入端,传感器模块输出模拟信号,该信号通过数据采集模块内部12bit,采样率200k的ADC模/数转换器后输出数字信号。得到的12bit数字信号将存储于1Mbit闪存芯片组成的数据存储模块④,按照时间年、月、日、时、分、秒对数据进行存储。

用户对环境参数申请查询时,使用手机APP,利用人机交互界面提出数据申请,手机通过蓝牙或wifi,发出数据申请指令,系统的蓝牙或wifi模块接收到该指令时,控制器模块①通过I/O接口从数据存储模块中读取出请求相应数据。若用户使用蓝牙模块,系统将数据直接通过蓝牙模块上传到用户手机,在APP上显示出参数信息;若用户使用wifi模块,系统通过wifi模块,将数据上传到到云服务器,云服务器将请求相应数据反馈给用户手机,同样在APP显示相应参数信息。

本实用新型电路板集成了控制器、电源模块、数据采集单元、数据存储单元、扩展接口、无线通信单元、传感器单元,扩展接口设置接口插槽。扩展接口孔径也为2.5mm。

本实用新型采用绝缘外壳,绝缘外壳设有Micro-B USB接口母座插槽。系统采用该USB接口作为电源模块的充电接口。

图2中,9是已封装好的传感器。传感器的电源线(VCC),接地线(GND),信号线(SGN),均由线缆10接入三节插头11,三节插头11采用直径2.5mm规范接头。

本实用新型所述控制器采用单片机,型号是msp430f149

所述数据采集单元为数据采集卡,是单片机上集成的A/D转换器。

图3是组装式模型可拆解模具示意图,用户可将模具拆下后拼装成气象百叶箱之类的模型,模型内部可将系统模块放入。

本实用新型提供了一种基于云平台的组装式微型化环境参数测量系统,利用大量针对环境参数测量的传感器,采用无线通信技术,应用目前应用广泛的云存储技术,在当前互联网高度发达的背景,配合已普及的手机,对环境参数进行实时监测,使用户在已知环境状况下,有针对性适应环境与改变环境。改变了目前产品集成度低,扩充性差,依靠人工操作的缺点,达成以用户为中心,可远程对环境参数自由获取的目的,电路结构简单,功耗低,体积小,检测精度高,容错性强,工作稳定。

另外,用户可自由组装放置系统模块的模型,一定程度上可培养用户的创造性。基于云平台的组装式微型化环境参数测量系统在市场推广后,将形成不同地区、不同环境下的环境参数大数据平台,具有重大的市场价值与应用前景。

上面所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述,并非对本发明的构思和范围进行限定。在不脱离本发明设计构思的前提下,本领域普通人员对本发明的技术方案做出的各种变型和改进,均应落入到本发明的保护范围,本发明请求保护的技术内容,已经全部记载在权利要求书中。

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