一种基于ZigBee的农业通用无线监测系统的制作方法
【专利说明】
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及农业监测技术领域，具体的说是一种基于ZigBee的农业通用无线监测系统。
【【背景技术】】
[0002]现代农业将电子、计算机、通信和自动控制等信息技术引入到本领域中，朝着精细农业、数字农业的方向发展，定量获取和分析农业环境参数，或者对农业目标进行实时自动监测，是现代农业的一个基本要求，农业监测目标具有分散性、多样性、多变性及环境偏僻等特点，监测地点可以是温室、大棚、果园、仓库、养殖场、加工车间或野外，检测目标可以是温度、湿度、光照、振动、压力、水、土壤、空气成分等，设计农用监测系统时需要充分考虑这些问题，无线传感器网络是由低成本、低功耗的具有传感、计算与通信能力的传感器节点构成的网络系统，非常适合分散、野外目标的自动监测，节点之间采用近距离无线通信方式，比如蓝牙、ZigBee技术等，另外，农业监测具有长期、连续、自动、无人值守等特点，因此对检测系统电源提出了更高的要求。
[0003]因此，为克服上述技术的不足而设计出通用性强、使用灵活方便、功耗低、电源使用寿命长、能自动监测的一种基于ZigBee的农业通用无线监测系统，正是发明人所要解决的问题。
【【实用新型内容】】
[0004]针对现有技术的不足，本实用新型的目的是提供一种基于ZigBee的农业通用无线监测系统，其结构简单，操作方便，可配置多种传感器使用，通用性强，各模块可组合使用，灵活方便，采用低功耗通信协议、芯片以及太阳能充电技术，监测电源寿命长，可广泛用于设施农业园区、生产基地、科研教学基地、温室、水产养殖场等场所的参数自动监测。
[0005]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:一种基于ZigBee的农业通用无线监测系统，其包括监测模块、接收模块，所述监测模块包括传感器、传感器接口模块、CC2430模块、太阳能充电模块，所述接收模块包括CC2430模块、键盘、IXD显示器、计算机，所述传感器通过传感器接口模块与CC2430模块连接，所述太阳能充电模块分别与传感器接口模块、CC2430模块连接，所述键盘通过CC2430模块与LCD显示器连接，所述CC2430模块与计算机连接。
[0006]进一步，所述太阳能充电模块包括太阳能电池板、充电电池、负载装置、充电控制装置、稳压装置，所述太阳能电池板通过充电控制装置与充电电池连接，所述充电电池通过稳压控制装置与负载装置连接。
[0007]本实用新型的有益效果是:
[0008]1、本实用新型通过采用太阳能电池板作为充电电源，环保无污染，电源使用寿命长，可一次投资而长期使用，实现了农业监测长期、连续、自动、无人值守的要求，并且运用模块化设计思想，使监测系统可组合使用，提高了通用型。
[0009]2、本实用新型通过采用具有低功耗特点的CC2430芯片，监测节点使用2节可充电电池供电即可，节约了成本，可延长监测节点电源的使用寿命。
[0010]3、本实用新型通过设计采用一个传感器接口模块，可根据需要配接多种常用的传感器，实现了监测的通用性。
[0011]4、本实用新型各模块可组合使用，灵活方便。
【【附图说明】】
[0012]图1是本实用新型监测模块结构示意图。
[0013]图2是本实用新型接收模块结构示意图。
[0014]图3是本实用新型CC2430芯片结构示意图。
[0015]图4是本实用新型太阳能充电模块结构示意图。
[0016]附图标记说明:1-传感器;2-传感器接口模块;3-CC2430模块;4_太阳能充电模块；5_计算机;6-键盘;7-LCD显示器;8-太阳能电池板;9-充电电池；10-负载装置;11-充电控制装置;12-稳压控制装置。
【【具体实施方式】】
[0017]下面结合具体实施例，进一步阐述本实用新型，应理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落在申请所附权利要求书所限定的范围。
[0018]参见图1为本实用新型监测模块结构示意图，其包括传感器1、传感器接口模块2、CC2430模块3、太阳能充电模块4，传感器1通过传感器接口模块2与CC2430模块3连接，太阳能充电模块4分别与传感器接口模块2、CC2430模块3连接。
[0019]参见图2为本实用新型接收模块结构示意图，其包括CC2430模块3、计算机5、键盘
6、IXD显示器7，键盘通过CC2430模块3与IXD显示器7连接，CC2430模块3与计算机5连接。
[0020]图3是本实用新型CC2430芯片结构示意图，芯片有节能功耗的省电模式，可以延长监测节点电源的使用寿命，CC2430芯片只需少量外围部件配合就能实现信号的收发功能，ZigBee网络由多个分布式节点协调工作，各节点之间采用多跳方式递送数据，效率较高。
[0021]参见图4是本实用新型太阳能充电模块结构示意图，太阳能充电模块包括太阳能电池板8、充电电池9、负载装置10、充电控制装置11、稳压装置12，太阳能电池板8通过充电控制装置11与充电电池9连接，充电电池9通过稳压控制装置12与负载装置10连接，由于CC2430具有低功耗特点，监测节点采用2节可充电电池供电即可，考虑到农业监测具有长期、连续、自动、无人值守的特殊要求，设计了太阳能充电模块，在阳光充足时对可充电电池充电，太阳能电池是一种由于光生伏特效应而将太阳光能直接转化为电能的器件，是一个半导体光电二极管，当太阳光照到光电二极管上时，光电二极管就会把太阳的光能变成电能，产生电流，多个电池串联或并联，就可以成为有较大输出功率的太阳能电池方阵，太阳能电池是一种大有前途的新型电源，具有永久性、清洁性和灵活性三大优点，太阳能电池寿命长，可以一次投资而长期使用。
[0022]以基于ZigBee无线通信协议的CC2430芯片为核心构建无线监测系统，监测网络采用星型结构，可配置多种传感器如温度、湿度、光照强度、模拟式、数字式、I2C接口、SPI接口等，通过传感器接口模块与微处理器连接，太阳能充电模块为监测节点自动供电，接收端可选择配置键盘、LCD显示器，或者和计算机通信，该系统可实现多路模拟信号和数字信号采集、无线发送和接收、与计算机通信以及在计算机上进行显示、分析和存储等功能。
[0023]本实用新型监测系统结构简单，操作方便，可配置多种传感器使用，通用性强，各模块可组合使用，灵活方便，采用低功耗通信协议、芯片以及太阳能充电技术，监测电源寿命长，可广泛用于设施农业园区、生产基地、科研教学基地、温室、水产养殖场等场所的参数自动监测。
【主权项】
1.一种基于ZigBee的农业通用无线监测系统，其特征在于:其包括监测模块、接收模块，所述监测模块包括传感器、传感器接口模块、CC2430模块、太阳能充电模块，所述接收模块包括CC2430模块、键盘、IXD显示器、计算机，所述传感器通过传感器接口模块与CC2430模块连接，所述太阳能充电模块分别与传感器接口模块、CC2430模块连接，所述键盘通过CC2430模块与IXD显示器连接，所述CC2430模块与计算机连接。2.根据权利要求1所述的一种基于ZigBee的农业通用无线监测系统，其特征在于:所述太阳能充电模块包括太阳能电池板、充电电池、负载装置、充电控制装置、稳压装置，所述太阳能电池板通过充电控制装置与充电电池连接，所述充电电池通过稳压控制装置与负载装置连接。
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于ZigBee的农业通用无线监测系统，其包括监测模块、接收模块，监测模块包括传感器、传感器接口模块、CC2430模块、太阳能充电模块，接收模块包括CC2430模块、键盘、LCD显示器、计算机，传感器通过传感器接口模块与CC2430模块连接，太阳能充电模块分别与传感器接口模块、CC2430模块连接，键盘通过CC2430模块与LCD显示器连接，CC2430模块与计算机连接，本实用新型监测系统结构简单，操作方便，可配置多种传感器使用，通用性强，各模块可组合使用，灵活方便，采用低功耗通信协议、芯片以及太阳能充电技术，监测电源寿命长，可广泛用于设施农业园区、生产基地、科研教学基地、温室、水产养殖场等场所的参数自动监测。
【IPC分类】H02J7/35, G08C17/02
【公开号】CN205091906
【申请号】CN201520916334
【发明人】韩团军
【申请人】陕西理工学院
【公开日】2016年3月16日
【申请日】2015年11月16日