专利名称:一种面向温室环境监测的低功耗无线采集装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种面向温室环境监测的低功耗无线采集装置，它包括微处理器单元（7）和数据采集传感器单元，数据采集传感器单元与微处理器单元（7）导线连接，存储单元与微处理器单元（7）导线连接，微处理器单元（7）与无线通信单元（5）导线连接，电源单元（2）与微处理器单元（7）、数据采集传感器单元和无线通信单元（5）导线连接；现有技术大棚温室环境数据采集采用有线方式传输存在的可扩展性不好、维护成本较高和设备功耗较高等问题。
【专利说明】一种面向温室环境监测的低功耗无线采集装置
【技术领域】
[0001]本实用新型属于数据采集技术，尤其涉及一种面向温室环境监测的低功耗无线采集装置。
【背景技术】
[0002]随着我国农业生产水平的提高，越来越多的温室大棚在农业生产中被应用。现代化的温室设施，具有监测和调节温室内部温湿度、光照等条件的设备，通过自动或半自动方式控制温室内部植物生长所需的最佳环境条件，因此可以不受时间和空间的限制，能在高原、山区、沙漠等特殊环境下进行农业生产。
[0003]通过采用先进的工程技术，对温室内部环境进行控制，能降低水分、肥料等生产资料的使用，在保证温室内部培育植物质量之同时，实现低投入，高产出，从而实现更高的经济效益。当前，国内的温室大棚设施大部分还在使用粗放式的管理方式，农户们都使用简易控制系统或手工控制方式，不能真正发挥温室大棚生产的潜力。为了更好的对温室大棚进行控制，首先，是对温室内部环境信息进行采集；然后，是实现信息的可靠传输。因此，现代温室管理中关键的技术之一是通信技术，通过采用合适的通信方式，可保证温室内部的环境信息可靠的传递给管理者。在国内，当前大部分温室目前在通信方式上主要还是有线通信方式，如RS485总线、现场总线或以太网等，存在(I)可扩展性不好，部署采集装置时需要布线，且需要预先设定采集装置的工作位置，在布线结束后，进行更改很困难；(2)维护成本较高，线缆工作在温室环境中，会受到化学物质的侵蚀而老化，当一段出问题后，通常从安全角度考虑，需要整体进行更换；(3)设备功耗较高，采集设备设计时很少对设备功耗问题进行考虑，因此设备功耗较高。
【发明内容】
[0004]本实用新型要解决的技术问题:提供一种面向温室环境监测的低功耗无线采集装置，以解决现有技术大棚温室环境数据采集采用有线方式传输存在的可扩展性不好、维护成本较高和设备功耗较高等问题。
[0005]本实用新型技术方案:
[0006]一种面向温室环境监测的低功耗无线采集装置，它包括微处理器单元和数据采集传感器单元，数据采集传感器单元与微处理器单元导线连接，存储单元与微处理器单元导线连接，微处理器单元与无线通信单元导线连接，电源单元与微处理器单元、数据采集传感器单元和无线通信单元导线连接。
[0007]所述数据采集传感器单元包括空气温湿度传感器、土壤温度传感器、土壤水分传感器、光照度传感器和二氧化碳传感器，所述数据采集传感器单元的各个传感器通过防水接头与微处理器单元导线连接。
[0008]所述无线通信单元为射频模块nRF905。
[0009]所述电源单元、微处理器单元和无线通信单元放置在防水塑料电器盒内。
[0010]无线通信单元的天线一端位于防水塑料电器盒内，另一端位于防水塑料电器盒外部。
[0011]防水塑料电器盒外部安装有开关按钮，开关按钮与微处理器单元导线连接。
[0012]本实用新型的有益效果:
[0013]本实用新型结构简单，安装方便而且防水，可用于对温室大棚中反季节、高附加值的经济作物的生长环境管理，具有结构简单、监测精度高、部署方便、实时性好、成本低、功耗低等优点，可对温室内部环境因子的可靠收集和传输；解决了大棚温室环境数据采集采用有线方式传输存在的可扩展性不好、维护成本较高和设备功耗较高等问题。
[0014]【附图说明】
:
[0015]图1为本实用新型内部结构示意图；
[0016]图2为本实用新型采集装置原理示意图；
[0017]图3为本实用新型外部结构右视示意图。
[0018]【具体实施方式】:
[0019]一种面向温室环境监测的低功耗无线采集装置，它包括微处理器单元7和数据采集传感器单元，数据采集传感器单元与微处理器单元7导线连接，存储单元与微处理器单元7导线连接，微处理器单元7与无线通信单元5导线连接，电源单元2与微处理器单元7、数据采集传感器单元和无线通信单元5导线连接。
[0020]所述数据采集传感器单元包括空气温湿度传感器、土壤温度传感器、土壤水分传感器、光照度传感器和二氧化碳传感器，所述数据采集传感器单元的各个传感器通过防水接头6与微处理器单元7导线连接。
[0021]所述无线通信单元5为射频模块nRF905。
[0022]所述电源单元2、微处理器单元7和无线通信单元5放置在防水塑料电器盒I内。
[0023]无线通信单元5的天线4 一端位于防水塑料电器盒I内，另一端位于防水塑料电器盒I外部。
[0024]防水塑料电器盒I外部安装有开关按钮3，开关按钮3与微处理器单元7导线连接。
[0025]为了增加装置的可靠性，通过电路板9将微处理器单元7、无线通信单元5等集成在电路板上，数据采集传感器单元的各个传感器通过防水接头6接入后，防水接头6接到电路板9的接线端子上，由接线端子输入到微处理器单元7，电路板9固定在防水塑料电器盒I内。
[0026]空气温湿度传感器采用数字式温湿度传感器AM2306，土壤温度传感器采用数字式传感器DS18B20，土壤水分传感器采用ECH2O,光照度传感器采用数字式传感器TSL2561，CO2传感器采用数字式传感器S-100H。为了保证采集装置的可靠性，还配置有采用I2C总线的存储器E2PROM 24LC64。无线通信单元采用的低功耗的射频模块nRF905，在空旷环境中通信距离可达800 mo电源单元为了保证系统的可靠性，采用市电供电和蓄电池供电两种方式，蓄电池采用的是6V 4.5Ah的铅酸电池。
【权利要求】
1.一种面向温室环境监测的低功耗无线采集装置，它包括微处理器单元(7)和数据采集传感器单元，数据采集传感器单元与微处理器单元(7)导线连接，其特征在于:存储单元与微处理器单元(7)导线连接，微处理器单元(7)与无线通信单元(5)导线连接，电源单元(2)与微处理器单元(7)、数据采集传感器单元和无线通信单元(5)导线连接。2.根据权利要求1所述的一种面向温室环境监测的低功耗无线采集装置，其特征在于:所述数据采集传感器单元包括空气温湿度传感器、土壤温度传感器、土壤水分传感器、光照度传感器和二氧化碳传感器，所述数据采集传感器单元的各个传感器通过防水接头(6)与微处理器单元(7)导线连接。3.根据权利要求1所述的一种面向温室环境监测的低功耗无线采集装置，其特征在于:所述无线通信单元(5)为射频模块nRF905。4.根据权利要求1所述的一种面向温室环境监测的低功耗无线采集装置，其特征在于:所述电源单元(2)、微处理器单元(7)和无线通信单元(5)放置在防水塑料电器盒(I)内。5.根据权利要求1或4所述的一种面向温室环境监测的低功耗无线采集装置，其特征在于:无线通信单元(5)的天线(4) 一端位于防水塑料电器盒(I)内，另一端位于防水塑料电器盒(I)外部。6.根据权利要求4所述的一种面向温室环境监测的低功耗无线采集装置，其特征在于:防水塑料电器盒(I)外部安装有开关按钮(3)，开关按钮(3)与微处理器单元(7)导线连接。
【文档编号】G05B19-042GK204302705SQ201420693925
【发明者】杨靖, 王霄, 李泽滔, 罗雪梅, 杨鑫, 周克 [申请人]贵州大学