專利名稱:一種面向溫室環(huán)境監(jiān)測的低功耗無線采集裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種面向溫室環(huán)境監(jiān)測的低功耗無線采集裝置，它包括微處理器單元（7）和數(shù)據(jù)采集傳感器單元，數(shù)據(jù)采集傳感器單元與微處理器單元（7）導線連接，存儲單元與微處理器單元（7）導線連接，微處理器單元（7）與無線通信單元（5）導線連接，電源單元（2）與微處理器單元（7）、數(shù)據(jù)采集傳感器單元和無線通信單元（5）導線連接；現(xiàn)有技術大棚溫室環(huán)境數(shù)據(jù)采集采用有線方式傳輸存在的可擴展性不好、維護成本較高和設備功耗較高等問題。
【專利說明】一種面向溫室環(huán)境監(jiān)測的低功耗無線采集裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于數(shù)據(jù)采集技術，尤其涉及一種面向溫室環(huán)境監(jiān)測的低功耗無線采集裝置。
【背景技術】
[0002]隨著我國農業(yè)生產水平的提高，越來越多的溫室大棚在農業(yè)生產中被應用?，F(xiàn)代化的溫室設施，具有監(jiān)測和調節(jié)溫室內部溫濕度、光照等條件的設備，通過自動或半自動方式控制溫室內部植物生長所需的最佳環(huán)境條件，因此可以不受時間和空間的限制，能在高原、山區(qū)、沙漠等特殊環(huán)境下進行農業(yè)生產。
[0003]通過采用先進的工程技術，對溫室內部環(huán)境進行控制，能降低水分、肥料等生產資料的使用，在保證溫室內部培育植物質量之同時，實現(xiàn)低投入，高產出，從而實現(xiàn)更高的經濟效益。當前，國內的溫室大棚設施大部分還在使用粗放式的管理方式，農戶們都使用簡易控制系統(tǒng)或手工控制方式，不能真正發(fā)揮溫室大棚生產的潛力。為了更好的對溫室大棚進行控制，首先，是對溫室內部環(huán)境信息進行采集；然后，是實現(xiàn)信息的可靠傳輸。因此，現(xiàn)代溫室管理中關鍵的技術之一是通信技術，通過采用合適的通信方式，可保證溫室內部的環(huán)境信息可靠的傳遞給管理者。在國內，當前大部分溫室目前在通信方式上主要還是有線通信方式，如RS485總線、現(xiàn)場總線或以太網等，存在(I)可擴展性不好，部署采集裝置時需要布線，且需要預先設定采集裝置的工作位置，在布線結束后，進行更改很困難；(2)維護成本較高，線纜工作在溫室環(huán)境中，會受到化學物質的侵蝕而老化，當一段出問題后，通常從安全角度考慮，需要整體進行更換；(3)設備功耗較高，采集設備設計時很少對設備功耗問題進行考慮，因此設備功耗較高。
【發(fā)明內容】
[0004]本實用新型要解決的技術問題:提供一種面向溫室環(huán)境監(jiān)測的低功耗無線采集裝置，以解決現(xiàn)有技術大棚溫室環(huán)境數(shù)據(jù)采集采用有線方式傳輸存在的可擴展性不好、維護成本較高和設備功耗較高等問題。
[0005]本實用新型技術方案:
[0006]一種面向溫室環(huán)境監(jiān)測的低功耗無線采集裝置，它包括微處理器單元和數(shù)據(jù)采集傳感器單元，數(shù)據(jù)采集傳感器單元與微處理器單元導線連接，存儲單元與微處理器單元導線連接，微處理器單元與無線通信單元導線連接，電源單元與微處理器單元、數(shù)據(jù)采集傳感器單元和無線通信單元導線連接。
[0007]所述數(shù)據(jù)采集傳感器單元包括空氣溫濕度傳感器、土壤溫度傳感器、土壤水分傳感器、光照度傳感器和二氧化碳傳感器，所述數(shù)據(jù)采集傳感器單元的各個傳感器通過防水接頭與微處理器單元導線連接。
[0008]所述無線通信單元為射頻模塊nRF905。
[0009]所述電源單元、微處理器單元和無線通信單元放置在防水塑料電器盒內。
[0010]無線通信單元的天線一端位于防水塑料電器盒內，另一端位于防水塑料電器盒外部。
[0011]防水塑料電器盒外部安裝有開關按鈕，開關按鈕與微處理器單元導線連接。
[0012]本實用新型的有益效果:
[0013]本實用新型結構簡單，安裝方便而且防水，可用于對溫室大棚中反季節(jié)、高附加值的經濟作物的生長環(huán)境管理，具有結構簡單、監(jiān)測精度高、部署方便、實時性好、成本低、功耗低等優(yōu)點，可對溫室內部環(huán)境因子的可靠收集和傳輸；解決了大棚溫室環(huán)境數(shù)據(jù)采集采用有線方式傳輸存在的可擴展性不好、維護成本較高和設備功耗較高等問題。
[0014]【附圖說明】
:
[0015]圖1為本實用新型內部結構示意圖；
[0016]圖2為本實用新型采集裝置原理示意圖；
[0017]圖3為本實用新型外部結構右視示意圖。
[0018]【具體實施方式】:
[0019]一種面向溫室環(huán)境監(jiān)測的低功耗無線采集裝置，它包括微處理器單元7和數(shù)據(jù)采集傳感器單元，數(shù)據(jù)采集傳感器單元與微處理器單元7導線連接，存儲單元與微處理器單元7導線連接，微處理器單元7與無線通信單元5導線連接，電源單元2與微處理器單元7、數(shù)據(jù)采集傳感器單元和無線通信單元5導線連接。
[0020]所述數(shù)據(jù)采集傳感器單元包括空氣溫濕度傳感器、土壤溫度傳感器、土壤水分傳感器、光照度傳感器和二氧化碳傳感器，所述數(shù)據(jù)采集傳感器單元的各個傳感器通過防水接頭6與微處理器單元7導線連接。
[0021]所述無線通信單元5為射頻模塊nRF905。
[0022]所述電源單元2、微處理器單元7和無線通信單元5放置在防水塑料電器盒I內。
[0023]無線通信單元5的天線4 一端位于防水塑料電器盒I內，另一端位于防水塑料電器盒I外部。
[0024]防水塑料電器盒I外部安裝有開關按鈕3，開關按鈕3與微處理器單元7導線連接。
[0025]為了增加裝置的可靠性，通過電路板9將微處理器單元7、無線通信單元5等集成在電路板上，數(shù)據(jù)采集傳感器單元的各個傳感器通過防水接頭6接入后，防水接頭6接到電路板9的接線端子上，由接線端子輸入到微處理器單元7，電路板9固定在防水塑料電器盒I內。
[0026]空氣溫濕度傳感器采用數(shù)字式溫濕度傳感器AM2306，土壤溫度傳感器采用數(shù)字式傳感器DS18B20，土壤水分傳感器采用ECH2O,光照度傳感器采用數(shù)字式傳感器TSL2561，CO2傳感器采用數(shù)字式傳感器S-100H。為了保證采集裝置的可靠性，還配置有采用I2C總線的存儲器E2PROM 24LC64。無線通信單元采用的低功耗的射頻模塊nRF905，在空曠環(huán)境中通信距離可達800 mo電源單元為了保證系統(tǒng)的可靠性，采用市電供電和蓄電池供電兩種方式，蓄電池采用的是6V 4.5Ah的鉛酸電池。
【權利要求】
1.一種面向溫室環(huán)境監(jiān)測的低功耗無線采集裝置，它包括微處理器單元(7)和數(shù)據(jù)采集傳感器單元，數(shù)據(jù)采集傳感器單元與微處理器單元(7)導線連接，其特征在于:存儲單元與微處理器單元(7)導線連接，微處理器單元(7)與無線通信單元(5)導線連接，電源單元(2)與微處理器單元(7)、數(shù)據(jù)采集傳感器單元和無線通信單元(5)導線連接。2.根據(jù)權利要求1所述的一種面向溫室環(huán)境監(jiān)測的低功耗無線采集裝置，其特征在于:所述數(shù)據(jù)采集傳感器單元包括空氣溫濕度傳感器、土壤溫度傳感器、土壤水分傳感器、光照度傳感器和二氧化碳傳感器，所述數(shù)據(jù)采集傳感器單元的各個傳感器通過防水接頭(6)與微處理器單元(7)導線連接。3.根據(jù)權利要求1所述的一種面向溫室環(huán)境監(jiān)測的低功耗無線采集裝置，其特征在于:所述無線通信單元(5)為射頻模塊nRF905。4.根據(jù)權利要求1所述的一種面向溫室環(huán)境監(jiān)測的低功耗無線采集裝置，其特征在于:所述電源單元(2)、微處理器單元(7)和無線通信單元(5)放置在防水塑料電器盒(I)內。5.根據(jù)權利要求1或4所述的一種面向溫室環(huán)境監(jiān)測的低功耗無線采集裝置，其特征在于:無線通信單元(5)的天線(4) 一端位于防水塑料電器盒(I)內，另一端位于防水塑料電器盒(I)外部。6.根據(jù)權利要求4所述的一種面向溫室環(huán)境監(jiān)測的低功耗無線采集裝置，其特征在于:防水塑料電器盒(I)外部安裝有開關按鈕(3)，開關按鈕(3)與微處理器單元(7)導線連接。
【文檔編號】G05B19-042GK204302705SQ201420693925
【發(fā)明者】楊靖, 王霄, 李澤滔, 羅雪梅, 楊鑫, 周克 [申請人]貴州大學