一种害虫无线红外载波计数装置的制作方法

本实用新型涉及农业害虫监测设备领域，具体地说是一种害虫无线红外载波计数装置。

背景技术：

农作物病虫害是我国农业生产中主要灾害之一，其特点是种类多、影响大、时常爆发成灾，容易给农业生产造成重大损失。因此针对这种情况，我们要时时监测田间虫情，及时给出准确的虫情信息，制定出科学的预防措施，从而减少虫害对农业生产的影响。目前虫情的自动监测手段是，以信息素定向诱集某种害虫，然后以一对一的红外线对管计数，然后通过通讯模块将计数的信号传递出去。

但是现有方案存在两个结构缺陷，第一个是，计数时容易出现虫子在计数区域往复飞行，一对一的红外线对管计数就会将往复飞行一个虫子计算为多个虫子，而且为了害虫数量信息准确，需要更多的虫子飞过计数位置，就得将安装红外线对管的通道设计的较大，但是一对一的红外线对管方案计数时容易出现虫子靠着计数通道边飞过，红外线对管检测不到。

第二个是，有些虫子在性引诱剂附近的飞行方向固定，有的是向上飞行，有的是向下飞行，现有的大部分计数结构是仅考虑了一个方向。

技术实现要素：

本实用新型就是为了解决现有技术存在的上述不足，提供一种害虫无线红外载波计数装置，两对发射接收器通过电路板固定，电路板上设有连接发射接收器的无线红外载波电路及atmega128单片机。当害虫飞入时，会依次经过两对发射接收器，先被入口处的第一对发射接收器检测到，然后被第二对发射接收器检测到，通过单片机的控制程序，进行计数。

当害虫逆向往外飞的时候会先触发第二组发射接收器后触发第一组发射接收器，这种情况就不计数，当害虫仅触及第一组发射接收器后就掉头往回飞，再次触发第一组发射接收器，这种情况也不计数，这样在害虫飞行方向上设置两组发射接收器，就会大大提高技术的准确率。

本实用新型解决其技术问题所采取的技术方案是：

一种害虫无线红外载波计数装置，包括支撑杆，支撑杆上部悬挂有诱捕害虫的壳体，壳体下部设有接虫桶；壳体内有单向计数装置，单向计数装置包括单向罩、计数器；计数器为筒形通道，计数器设在单向罩小口端，计数器包括两组发射接收器，两组发射接收器在计数器通道方向上布置。

所述的两组发射接收器均包括一个发射器和与发射器相对应的两个接收器。两个发射器分别为第一发射器、第二发射器，接收器包括第一接收器、第二接收器，一个第一发射器和两个第一接收器组成覆盖于害虫飞入方向的第一三角形，同样的一个第二发射器和两个第二接收器组成覆盖于害虫飞入方向的第二三角形，第一三角形和第二三角形在计数器通道方向依次上布置。

所述第一三角形为以第一发射器为顶点的等腰三角形，第二三角形为以第二发射器为顶点的等腰三角形；在计数器通道方向第一三角形顶点投影在第二三角形底边上，在计数器通道方向第二三角形顶点投影在第一三角形底边上。

所述的壳体包括上壳体、下壳体，上壳体、下壳体之间有害虫飞入的口，上壳体、下壳体内均设有单向计数装置，两个单向计数装置对称放置。

所述的单向罩为圆锥网面，两个单向罩的大口相对设置。

所述的计数器外部罩有保护用的保护罩，支撑杆上端设有挂杆，壳体悬挂在挂杆上。

本实用新型的有益效果是：

1、两对发射接收器通过电路板固定，电路板上设有连接发射接收器的无线红外载波电路及atmega128单片机。当害虫飞入时，会依次经过两组发射接收器，先被入口处的第一组发射接收器检测到，然后被第二组发射接收器检测到，通过单片机的控制程序，进行计数。

害虫逆向往外飞的时候会先触发第二对发射接收器后触发第一对发射接收器，这种情况就不计数，当害虫仅触及第一对发射接收器后就掉头往回飞，再次触发第一对发射接收器，这种情况也不计数，这样在害虫飞行方向上设置两组发射接收器，就会大大提高技术的准确率。

2、第二发射器、第一发射器采用980nm红外发射管，而相对应的两个第二接收器和两个第一接收器采用hs0038b红外接收管；为了扩大害虫飞入通道的概率，需要将飞行通道设计的偏大，这样将一对发射接收器设置成三角形的结构，可以提高扫描害虫飞行的范围，提高了害虫检测的准确性。

3、在设计计数器的时候，需要考虑装置的体积大小，第一发射器和两个第二接收器布置方式避免了第一发射器发出的信号被第二接收器误接收。

附图说明

图1为本实用新型单向计数装置视图；

图2为本实用新型壳体视图；

图3为本实用新型计数器和信号传输视图；

图4为本实用新型支撑杆视图；

图5为本实用新型发射器电路原理图；

图6为本实用新型接收器电路原理图。

图中：1-支撑杆，2-壳体，3-接虫桶，4-单向计数装置，11-挂杆，21-上壳体，22-下壳体，41-单向罩，42-计数器，43-保护罩，44-第二发射器，45-第二接收器，46-第一发射器，47-第一接收器。

具体实施方式

为了更好地理解本实用新型，下面结合附图来详细解释本实用新型的具体实施方式。

如附图2所示，一种害虫无线红外载波计数装置，包括支撑杆1，支撑杆1上部悬挂有诱捕害虫的壳体2，壳体2下部设有接虫桶3；壳体2内有单向计数装置4，单向计数装置4包括单向罩41、计数器42；计数器42为筒形通道，计数器42设在单向罩41小口端，计数器42包括两组发射接收器，两组发射接收器在计数器42通道方向上布置。

两对发射接收器通过电路板固定，电路板上设有连接发射接收器的无线红外载波电路及atmega128单片机。当害虫飞入时，会依次经过两组发射接收器，先被入口处的第一组发射接收器检测到，然后被第二组发射接收器检测到，通过单片机的控制程序，进行计数。

本实用新型采用的太阳能设备：太阳能以及蓄电池通过12v太阳能控制器(其型号为tracer1215bn)连接，太阳能控制器通过变压器转变成5v之后连接红外收发电路以及单片机。

在信号传输方面可以通过单片机和无线或有线传输系统将信号传输到服务器。

无线传输方式为：atmega128单片机通过4g路由器连接服务器(atmega128单片机通过网口连接4g路由器，在4g路由器上插入手机卡，通过tcp、ip协议与服务器进行数据交互，服务器端配备windowsserver2008r2操作系统，配备上位机检测软件monitor，监测数据写入存储于sqlserver数据库中)，将计数信号传输出去。

如附图5、6所示的红外的发射和接收原理电路图，在发射端，输入信号经三极管q1放大后送入红外发射管发射，在接收端，接收管hs0038b收到红外信号后，由放大器放大处理后还原成信号，这就是红外的简单发射接收原理。

载波调制：以调制的方式发射数据，就是把数据和一定频率的载波进行“与”操作，调制载波频率一般在30khz到60khz之间，大多数使用的是38khz，占空比1/3的方波,这样既可以提高发射效率又可以降低电源功耗。

本电路使用ne555及一定阻值的电路，产生占空比1/3的方波及38khz的频率

占空比：(r1+r2)/(r1+2r2)

频率：f＝1/[0.7*(r1+2r2)*c]

其中c为0.1μf的电容；

如附图6所示，此接收电路左边是hs0038b红外接收头供电电路，由于hs0038b内部放大器的增益很大，很容易引起干扰，因此在接收头的供电脚上须加上滤波电容，一般在10uf及以上，还可以在供电脚和电源之间接入330欧电阻，进一步降低电源干扰。

右边电路两个ss14“与”门电路，其作用是将两路接收信号转换为一路输出，即一旦一路红外对射被触发，则输出相应的信号。

当害虫逆向往外飞的时候会先触发第二组发射接收器后触发第一组发射接收器，这种情况就不计数，当害虫仅触及第一组发射接收器后就掉头往回飞，再次触发第一组发射接收器，这种情况也不计数，这样在害虫飞行方向上设置两组发射接收器，就会大大提高技术的准确率。

根据昆虫通过双层计数功能单元时触发的时间数值大小即触发的先后顺序，准确判断昆虫的活动方向，同时自动进行加减；对于在发射接收器周围活动的昆虫，即只触发单层发射接收器的情况，会通过设定一定的时间不断检测其运动状态，从而进行相应的加减及触发时间清零的操作。

所述的两组发射接收器均包括一个发射器和与发射器相对应的两个接收器。两个发射器分别为第一发射器46、第二发射器44，接收器包括第一接收器47、第二接收器45，一个第一发射器46和两个第一接收器47组成覆盖于害虫飞入方向的第一三角形，同样的一个第二发射器44和两个第二接收器45组成覆盖于害虫飞入方向的第二三角形，第一三角形和第二三角形在计数器42通道方向依次上布置。

如附图3中所示，第二发射器44、第一发射器46采用980nm红外发射管，而相对应的两个第二接收器45和两个第一接收器47采用hs0038b红外接收管；为了扩大害虫飞入通道的概率，需要将飞行通道设计的偏大，这样将一对发射接收器设置成三角形的结构，可以提高扫描害虫飞行的范围，提高了害虫检测的准确性。

所述第一三角形为以第一发射器46为顶点的等腰三角形，第二三角形为以第二发射器44为顶点的等腰三角形；在计数器42通道方向第一三角形顶点投影在第二三角形底边上，在计数器42通道方向第二三角形顶点投影在第一三角形底边上。

所述的一个第一发射器46和所述的两个第二接收器45在害虫飞入方向上布置，所述的一个第二发射器44和所述的两个第一接收器47在害虫飞入方向上布置。

如附图3中所示，在设计计数器的时候，需要考虑装置的体积大小，第一发射器46和两个第二接收器45布置方式避免了第一发射器46发出的信号被第二接收器45误接收。

所述的壳体包括上壳体21、下壳体22，上壳体21、下壳体22之间有害虫飞入的口，上壳体21、下壳体22内均设有单向计数装置2，两个单向计数装置2对称放置。

在进行害虫计数的时候要考虑到害虫种类不同，其习惯的飞行方向也不同，所以设置上下两个计数装置，可以覆盖飞行方向不同的多种害虫，使得计数更加精准。

所述的单向罩41为圆锥网面，两个单向罩41的大口相对设置。所述的计数器42外部罩有保护用的保护罩43，支撑杆1上端设有挂杆11，壳体2悬挂在挂杆11上。

圆锥网面做成漏斗形，考虑到害虫趋利避害的习性，在漏斗形的网面顶部设置计数器42，计数器42的保护罩43，保护害虫的碰撞防止短路或者损坏。挂杆11高度设计的配合害虫飞行的高度。

支撑杆1顶部设有太阳能电池板为计数器供电。

上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。