基于Zigbee无线网络控制的微生物培养装置的制作方法

本实用新型涉及一种基于Zigbee无线网络控制的微生物培养装置，属于微生物培养装置技术领域。

背景技术：

目前，对于微生物的培养是重点研究的对象，因此在现有技术中存在各式各样的微生物培养装置，但是，现有技术中的微生物培养装置在对培养装置内部的信息采集和远程控制上存在滞后性，尤其是多个培养装置信息的采集和上传问题，不能很好的采集相关的信息并及时上传，需要人为去操控，随时无线网络技术的发展，在采集传输数据时ZigBee具有明显的优势，ZigBee是低速的，低功耗无线控制协议，特色是可以自动组成网络，网络的每个节点可以借力传输数据，网络中需要一个集中节点来管理整个网络，在现有技术中的研究已初具规模，可以满足信息采集和传输的需要。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种基于Zigbee无线网络控制的微生物培养装置，借助ZigBee无线网络采集和传输培养装置内的数据信息，解决了现有技术中出现的问题。

本实用新型所述的基于Zigbee无线网络控制的微生物培养装置，包括培养箱，培养箱包括若干个上下分布的箱室，培养箱的上方设有水箱和热气源，水箱和热气源分别通过输水通道和加温输气通道连通至各个箱室的内部，其中输水通道在连通各个箱室处设有分支水管，分支水管延伸至箱室的内部，分支水管上设有若干个喷头，箱室的内部设有培养基，箱室的内部还设有Zigbee信息采集节点和光照灯，培养箱的一侧设有控制箱，控制箱内设有控制器和ZigBee协调器，培养箱的外部设有Zigbee控制节点，Zigbee信息采集节点上设有传感器组，Zigbee控制节点通过继电器连接水箱和热气源，Zigbee信息采集节点和Zigbee控制节点通过ZigBee协调器与控制器连接实现数据通讯，控制器通过无线传输模块与远程终端实现数据通讯。

培养微生物时，将待培养的微生物放入培养基上，培养基上富含微生物生长所需的各种微量元素，通过水箱中的驱动装置往各个箱室内输送水，输送时从各个分支水管上的喷头处喷出，通过热气源往箱室内输送热量和氧气、氮气等气体，确保微生物生长的环境，Zigbee信息采集节点上的传感器组实时检测培养基内的信息，在控制时，一个控制器可以同时实现多个培养箱的控制，ZigBee协调器通过ZigBee无线组网与ZigBee信息采集节点和ZigBee控制节点实现数据通讯，通过控制器可以控制多个培养箱，ZigBee控制节点通过向继电器发送控制电器命令，控制水箱和热气源的启停，控制器将接收到的所有信息通过无线传输模块传输至远程终端中，由远程终端的人员进行查看，同时远程终端中也可以下发控制命令到控制器，由控制器驱动其他部件动作。

所述的培养箱的底部设有一升降控制腔，升降控制腔内设有一升降平台，升降平台上设有摄像头组件，各个箱室的底部与升降平台对应的位置处设有平台穿出空隙，摄像头组件连接控制器，通过升降平台带动摄像头组件升降，以方便拍摄各个箱室内的画面，拍摄的角度清晰，节约了摄像头组件的使用数量。

所述的传感器组包括光照传感器、温度传感器和湿度传感器，分别用于检测培养基内的光照、温度和湿度含量。

所述的控制箱的内部还设有电源，电源为蓄电池电气连接控制器、Zigbee信息采集节点、Zigbee控制节点、ZigBee协调器、传感器组、光照灯、无线传输模块和摄像头组件。

所述的控制器采用STM32型单片机，STM32型单片机是一种嵌入式的单片机，基于串口通讯，成本较低，满足设计需求。

所述的升降平台为电动升降平台，升降平台为现有技术中的电动升降装置。

所述的无线传输模块为WIFI模块，WIFI模块为现有技术中的通讯装置，通过路由器连接。

所述的摄像头组件包括网络高清摄像头和支架，网络高清摄像头可以在支架上自由旋转。

本实用新型与现有技术相比，具有如下有益效果：

提供一种基于Zigbee无线网络控制的微生物培养装置，借助ZigBee无线网络采集和传输培养装置内的数据信息，通过控制器实时接收，接收的数据可以直接传输至远程终端，由远程终端根据数据进行下一步的操控，一个控制器可以同时实现多个培养装置的信息采集和控制，解决了现有技术中信息难以采集和传输的技术问题，使微生物的培养更加智能、高效，可广泛应用于微生物培养中。

附图说明

图1为本实用新型实施例的结构示意图；

图2为本实用新型实施例的电路连接框图；

图中：1、升降平台；2、摄像头组件；3、培养箱；4、输水通道；5、培养基；6、平台穿出空隙；7、加温输气通道；8、分支水管；9、水箱；10、热气源；11、控制箱；12、Zigbee信息采集节点；13、控制器；14、箱室；15、Zigbee协调器；16、光照灯；17、电源。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明：

实施例

如图1-2所示，本实用新型所述的基于Zigbee无线网络控制的微生物培养装置，包括培养箱3，培养箱3包括若干个上下分布的箱室14，培养箱3的上方设有水箱9和热气源10，水箱9和热气源10分别通过输水通道4和加温输气通道7连通至各个箱室14的内部，其中输水通道4在连通各个箱室14处设有分支水管8，分支水管8延伸至箱室14的内部，分支水管8上设有若干个喷头，箱室14的内部设有培养基5，箱室14的内部还设有Zigbee信息采集节点12和光照灯16，培养箱3的一侧设有控制箱11，控制箱11内设有控制器13和ZigBee协调器15，培养箱3的外部设有Zigbee控制节点，Zigbee信息采集节点12上设有传感器组，Zigbee控制节点通过继电器连接水箱9和热气源10，Zigbee信息采集节点12和Zigbee控制节点通过ZigBee协调器15与控制器13连接实现数据通讯，控制器13通过无线传输模块与远程终端实现数据通讯。

为了进一步说明上述实施例，培养箱3的底部设有一升降控制腔，升降控制腔内设有一升降平台1，升降平台1上设有摄像头组件2，各个箱室14的底部与升降平台1对应的位置处设有平台穿出空隙6，摄像头组件2连接控制器13。

为了进一步说明上述实施例，传感器组包括光照传感器、温度传感器和湿度传感器。

为了进一步说明上述实施例，控制箱11的内部还设有电源17，电源17为蓄电池电气连接控制器13、Zigbee信息采集节点12、Zigbee控制节点、ZigBee协调器15、传感器组、光照灯16、无线传输模块和摄像头组件2。

为了进一步说明上述实施例，控制器13采用STM32型单片机。

为了进一步说明上述实施例，升降平台1为电动升降平台。

为了进一步说明上述实施例，无线传输模块为WIFI模块。

为了进一步说明上述实施例，摄像头组件2包括网络高清摄像头和支架，网络高清摄像头可以在支架上自由旋转。

本实施例的工作原理为：培养微生物时，将待培养的微生物放入培养基5上，培养基5上富含微生物生长所需的各种微量元素，通过水箱9中的驱动装置往各个箱室14内输送水，输送时从各个分支水管8上的喷头处喷出，通过热气源10往箱室14内输送热量和氧气、氮气等气体，确保微生物生长的环境，Zigbee信息采集节点12上的传感器组实时检测培养基5内的温度、光照和湿度信息，在控制时，一个控制器13同时控制多个培养箱3，ZigBee协调器15通过ZigBee无线组网与ZigBee信息采集节点12和ZigBee控制节点实现数据通讯，ZigBee控制节点通过向继电器发送控制电器命令，控制水箱9和热气源10的启停，控制器13将接收到的所有信息通过无线传输模块传输至远程终端中，通过Zigbee无线网络实现了多个培养箱3内的信息采集，并通过控制器13实时对信息进行传输，使远程终端人员第一时间了解培养的情况，并根据情况下发操作命令到控制器13，由控制器13驱动其他部件动作。

采用以上结合附图描述的本实用新型的实施例的基于Zigbee无线网络控制的微生物培养装置，借助ZigBee无线网络采集和传输培养装置内的数据信息，解决了现有技术中出现的问题。但本实用新型不局限于所描述的实施方式，在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下这些对实施方式进行的变化、修改、替换和变形仍落入本实用新型的保护范围内。