專利名稱：基于gsm網(wǎng)絡(luò)的蔬菜大棚環(huán)境參數(shù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
基于GSM網(wǎng)絡(luò)的蔬菜大棚環(huán)境參數(shù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型涉及無線網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控領(lǐng)域，具體地說是一種基于GSM網(wǎng)絡(luò)的蔬菜大棚環(huán) 境參數(shù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
[0002]隨著我國的蔬菜大棚種植朝著規(guī)?；a(chǎn)業(yè)化方向發(fā)展，溫室信息化的管理水平 直接影響著農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量。因此，在生產(chǎn)過程中對(duì)大棚環(huán)境參數(shù)的監(jiān)測(cè)和控制具有 重要的意義。由于我國各地區(qū)農(nóng)業(yè)發(fā)展的不平衡性，以及受農(nóng)民掌握科技的能力的約束，傳 統(tǒng)的有線監(jiān)控方式，操作復(fù)雜，不能滿足實(shí)際的需要。隨著手機(jī)在農(nóng)村的普及，系統(tǒng)采用GSM 無線網(wǎng)絡(luò)的方案更具有優(yōu)勢(shì)。該網(wǎng)絡(luò)覆蓋面廣，不受距離限制，可以以短消息的方式實(shí)現(xiàn)任 何時(shí)間任何地點(diǎn)的無線通信。實(shí)用新型內(nèi)容[0003]本實(shí)用新型的目的是提供一種基于GSM網(wǎng)絡(luò)傳輸平臺(tái)的蔬菜大棚環(huán)境參數(shù)遠(yuǎn)程 監(jiān)控系統(tǒng)，采用定時(shí)發(fā)送和隨機(jī)查詢的方式有效實(shí)現(xiàn)大棚現(xiàn)場(chǎng)的監(jiān)測(cè)，完成信息處理的智 能化。[0004]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為[0005]基于GSM網(wǎng)絡(luò)的蔬菜大棚環(huán)境參數(shù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，由采集監(jiān)測(cè)終端、GSM網(wǎng)絡(luò)和手機(jī)監(jiān) 測(cè)終端組成，所述采集監(jiān)測(cè)終端包括溫濕度傳感器、時(shí)鐘電路、顯示電路、GSM模塊和單片 機(jī)，所述溫濕度傳感器、時(shí)鐘電路、顯示電路、GSM模塊與單片機(jī)連接。[0006]所述溫濕度傳感器采用型號(hào)為SHTll的溫濕度傳感器，以定時(shí)方式和隨機(jī)方式完 成蔬菜大棚中溫濕度的監(jiān)測(cè)，通過TC35I模塊以短消息的方式與手機(jī)監(jiān)控終端完成數(shù)據(jù)的 交換。[0007]手機(jī)監(jiān)控終端主要實(shí)現(xiàn)查詢環(huán)境參數(shù)和接收短消息的功能，環(huán)境參數(shù)監(jiān)測(cè)終端負(fù) 責(zé)現(xiàn)場(chǎng)溫濕度的采集，計(jì)算和處理功能，其硬件結(jié)構(gòu)如圖1所示。[0008]所述單片機(jī)的型號(hào)為AVR單片機(jī)ATmegal6。[0009]本實(shí)用新型的有益效果在于[0010]本實(shí)用新型采用采集監(jiān)測(cè)終端和手機(jī)終端結(jié)合的方式，實(shí)現(xiàn)了溫濕度數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)、 無線傳送?，F(xiàn)場(chǎng)測(cè)試表明系統(tǒng)的溫度監(jiān)測(cè)范圍為-10 40°C，誤差在0.4°C以內(nèi)，濕度誤 差在3 %以內(nèi)，手機(jī)能夠隨機(jī)獲得溫濕度數(shù)據(jù)。該裝置具有硬件接線簡(jiǎn)單，操作方便，成本低 廉，抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，能很好地應(yīng)用于其他農(nóng)業(yè)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)領(lǐng)域。


[0011]
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。[0012]圖1為本實(shí)用新型中環(huán)境參數(shù)監(jiān)測(cè)終端結(jié)構(gòu)；[0013]圖2為溫濕度傳感器與單片機(jī)連接圖；[0014]圖3為GSM模塊與單片機(jī)連接圖；[0015]圖4為監(jiān)測(cè)終端軟件流程圖。
具體實(shí)施方式
[0016]基于GSM網(wǎng)絡(luò)的蔬菜大棚環(huán)境參數(shù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，由采集監(jiān)測(cè)終端、GSM網(wǎng)絡(luò)和手機(jī)監(jiān)測(cè)終端組成，所述采集監(jiān)測(cè)終端包括溫濕度傳感器、時(shí)鐘電路、顯示電路、GSM模塊和單片機(jī)，所述溫濕度傳感器、時(shí)鐘電路、顯示電路、GSM模塊與單片機(jī)連接。[0017]所述溫濕度傳感器采用型號(hào)為SHTll的溫濕度傳感器，以定時(shí)方式和隨機(jī)方式完成蔬菜大棚中溫濕度的監(jiān)測(cè)，通過TC35I模塊以短消息的方式與手機(jī)監(jiān)控終端完成數(shù)據(jù)的交換。[0018]手機(jī)監(jiān)控終端主要實(shí)現(xiàn)查詢環(huán)境參數(shù)和接收短消息的功能，環(huán)境參數(shù)監(jiān)測(cè)終端負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)溫濕度的采集，計(jì)算和處理功能，其硬件結(jié)構(gòu)如圖1所示。[0019]所述單片機(jī)的型號(hào)為AVR單片機(jī)ATmegal6。[0020]根據(jù)實(shí)際情況，使用485總線擴(kuò)大數(shù)據(jù)采集的距離和路數(shù)。具體的工作原理是溫濕度傳感器采集多點(diǎn)數(shù)據(jù)，ATmegal6完成該數(shù)據(jù)的線性化處理和溫度補(bǔ)償計(jì)算，控制GSM 模塊完成短消息的無線通信，顯示當(dāng)前的時(shí)間，溫濕度參數(shù)及相關(guān)參數(shù)。[0021]溫濕度采集電路[0022]溫濕度采集電路采用了瑞士 Sensirion公司生產(chǎn)的單片全校準(zhǔn)數(shù)字式相對(duì)濕度和溫度傳感器SHT11。該傳感器將溫濕度傳感器、信號(hào)放大調(diào)理、A/D轉(zhuǎn)換、I2C總線接口全部集成于一體，具有可靠的CRC數(shù)據(jù)傳輸校驗(yàn)功能，帶有工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的I2C數(shù)字接口，輸出分辨率為14 位濕度值和分辨率為12位溫度值。整個(gè)芯片完成了數(shù)字式輸出、免調(diào)試、免標(biāo)定、 免外圍電路及全互換的功能。SHTll與AVR單片機(jī)ATmegal6的接口連接電路如圖2所示。 ATmegal6的I2C接口管腳PCO與SHTll的時(shí)鐘引腳DATA相連，提供可靠的時(shí)鐘信號(hào)，管腳 PCI與SHTll的數(shù)據(jù)引腳DATA相連，實(shí)現(xiàn)控制命令和溫濕度數(shù)據(jù)的傳輸。為了避免信號(hào)沖突，通過在DATA信號(hào)線上接4. 7K上拉電阻保證控制器驅(qū)動(dòng)信號(hào)電平為低電平。SHTll供電部分采用直流5V來供電，在電源VCC和地GND之間加去耦電容，濾除電源的成分。[0023]GSM模塊接口電路設(shè)計(jì)[0024]GSM模塊主要用于接入現(xiàn)有的移動(dòng)GSM網(wǎng)絡(luò)，完成數(shù)據(jù)的無線傳輸。西門子的 TC35i是一個(gè)支持中文短信息的工業(yè)級(jí)GSM模塊，工作在GSM900和GSM1800雙頻段，通過 AT命令可雙向傳輸指令和數(shù)據(jù)。TC35i采用串口通訊的方式，由于其接口的工作電平與單片機(jī)ATmegal6不兼容，因此采用美信公司的電平轉(zhuǎn)換芯片MAX3232將COMS電平轉(zhuǎn)換成TTL 電平，實(shí)現(xiàn)與單片機(jī)的串口通信。具體的接口電路如圖2所示。TC35i模塊的串口數(shù)據(jù)發(fā)送管腳TXD_TC35和接收管腳RXD_TC35，單片機(jī)ATmegal6的串口數(shù)據(jù)發(fā)送管腳PDl和接收管腳Η)0，分別連接到MAX3232對(duì)應(yīng)的管腳即可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收。另外，通過標(biāo)準(zhǔn)RS232 連接插頭，在PC機(jī)采用超級(jí)終端可實(shí)現(xiàn)TC35i模塊調(diào)試。[0025]軟件設(shè)計(jì)[0026]系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)終端主要是由單片機(jī)ATmegaie完成溫濕度參數(shù)的采集，處理和以及與固定的手機(jī)監(jiān)控終端的數(shù)據(jù)交互功能。單片機(jī)采取定時(shí)讀取方式和隨機(jī)響應(yīng)短信查詢的方式讀取溫濕度數(shù)據(jù)，其總體的軟件流程圖如圖4所示。[0027]系統(tǒng)上電后，首先單片機(jī)ATmegal6進(jìn)行初始化處理主要包括時(shí)鐘芯片DS1302的 時(shí)間調(diào)整和通過發(fā)送AT指令對(duì)TC35I的初始化。接著檢測(cè)是否有短消息查詢，如果有則讀 取溫濕度數(shù)據(jù)、處理然后發(fā)送短消息，否則接著下一步判斷是否到定時(shí)讀取時(shí)間，如果沒有 則退出，如果有則完成相應(yīng)數(shù)據(jù)處理。TC35I發(fā)短信時(shí)采用的是PDU模式以實(shí)現(xiàn)中文短信的 發(fā)送。
權(quán)利要求1.基于GSM網(wǎng)絡(luò)的蔬菜大棚環(huán)境參數(shù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于由采集監(jiān)測(cè)終端、GSM網(wǎng)絡(luò)和手機(jī)監(jiān)測(cè)終端組成，所述采集監(jiān)測(cè)終端包括溫濕度傳感器、時(shí)鐘電路、顯示電路、GSM模塊和單片機(jī)，所述溫濕度傳感器、時(shí)鐘電路、顯示電路、GSM模塊與單片機(jī)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于GSM網(wǎng)絡(luò)的蔬菜大棚環(huán)境參數(shù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述溫濕度傳感器采用型號(hào)為SHTll的溫濕度傳感器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于GSM網(wǎng)絡(luò)的蔬菜大棚環(huán)境參數(shù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述單片機(jī)的型號(hào)為AVR單片機(jī)ATmegal6。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種基于GSM網(wǎng)絡(luò)的蔬菜大棚環(huán)境參數(shù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)由采集監(jiān)測(cè)終端、GSM網(wǎng)絡(luò)和手機(jī)監(jiān)控終端組成，采集監(jiān)控終端采用溫濕度傳感器SHT11以定時(shí)方式和隨機(jī)方式實(shí)現(xiàn)蔬菜大棚中溫濕度的監(jiān)測(cè)，通過TC35I模塊以短消息的方式與手機(jī)監(jiān)控終端完成數(shù)據(jù)的交換，實(shí)驗(yàn)測(cè)試結(jié)果表明該系統(tǒng)的溫度監(jiān)測(cè)范圍為-10～40℃，誤差在0.4℃以內(nèi)，濕度誤差在3％以內(nèi)，滿足溫濕度測(cè)量精度的要求。
文檔編號(hào)G08C17/02GK202855057SQ20122044526
公開日2013年4月3日 申請(qǐng)日期2012年9月4日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月4日
發(fā)明者鄭爭(zhēng)兵 申請(qǐng)人:陜西理工學(xué)院