智能电子果实动态信息采收系统的制作方法

本实用新型涉及一种动态信息信号检测系统，尤其是涉及一种智能电子果实动态信息采收系统。

背景技术：

在国内小型林果行业不断取得长足发展的同时，围绕着采收、加工等环节却一直滞足不前。目前该行业的大部分生产以农户、合作社及公司分散经营为主，组织比较松散规模也较小，无法实现统一经营和集体化管理，因此在收获季节还是以人工劳动采摘为主，这种高强度劳作的生产行为不仅使果农承受着难以想象的疲劳，而且极低的劳动率严重阻碍着林果行业的发展。

从目前国内外小型林果采收现状来看，实现机械化振动采收是较科学、经济且有效的途径，其远大于人工采收的效率、低廉的使用成本等优势伴随着国内农业机械化的发展将越来越明显，且必将会给林果业的发展带来极大的推动。但是振动采摘的振动效果和振动频率与振幅有关，采摘时振幅要适度不能过大，否则不仅达不到预期的采摘效率，而且还会对果实造成难以估量的伤害。有研究报告表明在机械采收过程中频繁的振动冲击是造成果实瘀青的主要原因，高达40％的损伤率是人工劳作的4-5倍，极大地降低了经济利益。

技术实现要素：

本实用新型的目的是克服上述背景技术中的不足，提供一种智能电子果实动态信息采收系统，该系统应能适用于检测采收机对小型林果造成的机械冲击。

本实用新型的技术方案是：

智能电子果实动态信息采收系统，其特征在于：该系统包括中央处理模块，所述中央处理模块分别连接振动采集模块与数据存储模块；该系统还包括分别连接中央处理模块、振动采集模块、数据存储模块的电源模块。

所述中央处理模块包括中央处理芯片U1与复位电路；所述中央处理芯片U1的电源引脚与接地引脚之间并联连接着第八电容C8与第九电容C9，并且中央处理芯片U1的电源引脚还连接电源模块；所述复位电路中，中央处理芯片U1的复位引脚通过第一电阻R1后连接电源模块，并且中央处理芯片U1的复位引脚还通过并联连接的第七电容C7和复位开关S1后接地。

所述振动采集模块包括振动采集芯片U2；所述振动采集芯片U2中，元器件电源引脚、片选引脚、电路公共接地端引脚分别连接电源模块以及接地的第六电容C6，接地引脚与串行数据输出引脚接地，第一中断引脚连接中央处理芯片U1的第一模拟中断引脚，第二中断引脚连接中央处理芯片U1的第二模拟中断引脚，IIC串行时钟引脚连接中央处理芯片U1的IIC串行时钟引脚并且还通过第二电阻R2后连接电源模块，IIC串行数据引脚连接中央处理芯片U1的IIC串行数据引脚并且还通过第三电阻R3后连接电源模块。

所述数据存储模块包括数据存储芯片TF1；所述数据存储芯片TF1中，接地引脚、卡检测引脚和电路公共接地端引脚接地，数据位1引脚通过第六电阻R6后连接电源模块，数据位2引脚通过第五电阻R5后连接电源模块，卡检测/片选引脚通过第四电阻R4后连接电源模块并且还连接中央处理芯片U1的复用引脚，数据输入引脚连接中央处理芯片U1的串行输出引脚，数据输出引脚连接中央处理芯片U1的串行输入引脚，串行时钟引脚连接中央处理芯片U1的串行时钟引脚。

该系统还包括连接中央处理模块的ISP串口模块；所述ISP串口模块为连接器座子J1，其中，第二引脚连接电源模块，第四引脚、第六引脚、第八引脚与第十引脚接地，第一引脚连接中央处理芯片U1的数据输出引脚，第五引脚连接中央处理芯片U1的复位引脚，第七引脚连接中央处理芯片U1的时钟引脚，第九引脚连接中央处理芯片U1的数据输入引脚。

所述电源模块为锂电池。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型可有效获取振动采收过程中果实的加速度以及果实与采收机、果实与树体的接触情况，从而有效评估采收机械冲击大小；本实用新型结构简单、生产方便、可靠性高、使用广泛；本实用新型使用极为简单，无需专业人员操作、对使用人员的技术要求不高，因此实现了面向大众化；本实用新型主要适用于在林园收获期间检测采收机对小型林果造成的机械冲击，对于降低果实采收损伤、发挥采摘装备收获率、提高经济效益都具有实际意义。

附图说明

图1是本实用新型的原理图。

图2是本实用新型中的中央处理模块与数据存储模块的电路结构示意图。

图3是本实用新型中的振动采集模块的电路结构示意图。

图4是本实用新型中的ISP串口模块的电路结构示意图。

图5是本实用新型中的电源模块的电路结构示意图。

具体实施方式

以下结合说明书附图，对本实用新型作进一步说明，但本实用新型并不局限于以下实施例。

如图1所示，智能电子果实动态信息采收系统，包括中央处理模块、振动采集模块、数据存储模块、电源模块、ISP串口模块。

所述中央处理模块分别连接振动采集模块以及数据存储模块，中央处理模块通过IIC协议与振动采集模块进行通讯，中央处理模块通过SPI协议与数据存储模块进行通讯；所述数据存储模块通过通讯线向上位机传输数据，上位机再通过ISP串口模块向中央处理模块传输数据。电源模块用于向中央处理模块、振动采集模块、数据存储模块、电源模块、ISP串口模块供电。

所述中央处理模块(如图2所示)包括中央处理芯片U1、复位电路、第八电容C8与第九电容C9，电容C8与电容C9并联连接。其中：所述第八电容C8与第九电容C9的两端分别连接所述中央处理芯片U1的电源引脚(引脚4、引脚6)以及接地引脚(引脚5、引脚3、引脚21)，并且中央处理芯片U1的电源引脚(引脚4、引脚6)连接电源模块。所述中央处理芯片U1可以采用Atmel Corporation公司ATmega168PA型号的产品，但不限于此。

所述复位电路包括第一电阻R1、第七电容C7与复位开关S1，第七电容C7和复位开关S1并联连接。其中：所述第一电阻R1的两端分别连接中央处理芯片U1的复位引脚(引脚29)与连接电源模块，第七电容C7和复位开关S1的两端分别连接中央处理芯片U1的复位引脚(引脚29)以及接地。

所述振动采集模块(如图3所示)包括振动采集芯片U2、第二电阻R2﹑第三电阻R3、第六电容C6。其中：所述振动采集芯片U2的元器件电源引脚(引脚1)、片选引脚(引脚7)、电路公共接地端引脚(引脚6)连接电源模块，第六电容C6的一端连接振动采集芯片U2的元器件电源引脚(引脚1)、片选引脚(引脚7)、电路公共接地端引脚(引脚6)并且另一端接地；所述振动采集芯片U2的接地引脚(引脚2、引脚4、引脚5)与串行数据输出引脚(引脚12)接地；所述振动采集芯片U2的第一中断引脚(引脚8)连接中央处理芯片U1的第一模拟中断引脚(引脚32)，振动采集芯片U2的第二中断引脚(引脚9)连接中央处理芯片U1的第二模拟中断引脚(引脚1)；所述振动采集芯片U2的IIC串行时钟引脚(引脚14)连接中央处理芯片U1的IIC串行时钟引脚(引脚28)，并且第二电阻R2的两端分别连接振动采集芯片U2的IIC串行时钟引脚(引脚14)与电源模块；所述振动采集芯片U2的IIC串行数据引脚(引脚13)连接中央处理芯片U1的IIC串行数据引脚(引脚27)，并且第三电阻R3的两端分别连接振动采集芯片U2的IIC串行数据引脚(引脚13)与电源模块。所述振动采集芯片U2可以采用ADI公司ADXL377型号的产品，但不限于此。

所述数据存储模块(如图2所示)包括数据存储芯片TF1、第四电阻R4﹑第五电阻R5和第六电阻R6。其中：所述数据存储芯片TF1的接地引脚(引脚10、引脚11、引脚12、引脚13)、卡检测引脚(引脚9)和电路公共接地端引脚(引脚6)接地；所述第六电阻R6的两端分别连接数据存储芯片TF1的数据位1引脚(引脚8)与电源模块；所述第五电阻R5的两端分别连接数据存储芯片TF1的数据位2引脚(引脚1)与电源模块；所述第四电阻R4的两端分别连接卡检测/片选引脚(引脚2)与电源模块，并且数据存储芯片TF1的卡检测/片选引脚(引脚2)还连接中央处理芯片U1的复用引脚(引脚14)；所述数据存储芯片TF1的数据输入引脚(引脚3)连接中央处理芯片U1的串行输出引脚(引脚15)；所述数据存储芯片TF1的数据输出引脚(引脚7)连接中央处理芯片U1的串行输入引脚(引脚16)；所述数据存储芯片TF1的串行时钟引脚(引脚5)连接中央处理芯片U1的串行时钟引脚(引脚17)。所述数据存储芯片TF1可以采用深圳市穆穆电子有限公司TF1型号的产品，但不限于此。

所述ISP串口模块(如图4所示)包括连接器座子J1，所述连接器座子J1设有10个引脚。其中：所述连接器座子J1的第二引脚(引脚2)连接电源模块；所述连接器座子J1的第四引脚(引脚4)、第六引脚(引脚6)、第八引脚(引脚8)、第十引脚(引脚10)接地；所述连接器座子J1的第一引脚(引脚1)连接中央处理芯片U1的数据输出引脚(引脚15)；所述连接器座子J1的第五引脚(引脚5)连接中央处理芯片U1的复位引脚(引脚29)；所述连接器座子J1的第七引脚(引脚7)连接中央处理芯片U1的时钟引脚(引脚17)；所述连接器座子J1的第九引脚(引脚9)连接中央处理芯片U1的数据输入引脚(引脚16)相连。所述10个引脚还同时连接上位机的传输接口。所述连接器座子J1可以采用深圳市丰硕电子制造有限公司的34063JF00-922-0型号的产品，但不限于此。

所述电源模块(如图5所示)为3.3V的SR1120SW锂电池。所述数据线可采用USBASP数据传输线。

本实用新型的工作过程如下：

当整个系统上电之后，中央处理模块控制振动采集模块采集外部振动采收机产生的振动信号，振动采集模块采集到振动信号后通过IIC通讯将振动信号传递给中央处理模块，中央处理模块与数据存储模块通过SPI数据通讯协议将检测数据保存到数据存储模块当中，数据存储模块通过USBASP数据传输线将数据传输至上位机进行分析，中央处理模块可通过ISP串口模块从上位机中下载程序。