[實用新型]帶有定位功能的風速無線采集節點

有效

• 申請號: 201220247107.2
• 申請日: 2012-05-29
• 公開（公告）號: CN202562944U
• 公開（公告）日: 2012-11-28
• 發明（設計）人: 田立國;劉玥;李猛;盧勝利;吳興利
• 申請（專利權）人: 天津職業技術師范大學
• 主分類號: G01P5/00
• 分類號: G01P5/00;G08C17/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種農作物生長微環境中基于精確空間位置的風速采集裝置，具體來說采用8位微控制器、M288865風速傳感器以及GPS定位模塊對田間尺度下精確空間位置的農作物生長微環境中的風速進行采集，并利用ZigBee無線通信模塊進行數據的無線傳輸。

背景技術

目前，現代農業正在向精準化方向邁進。精準農業是20世紀80年代初期國際農業領域發展起來的一門新興的跨學科綜合技術，它是在現代信息技術、生物技術、工程技術等一系列高新技術最新成就的基礎上發展起來的一種重要的現代農業形式，具備合理利用農業資源、提高農作物產量、降低生產成本、改善生態環境等特點。農田信息采集技術在精準農業的實施過程中起著重要的作用，將低成本、高效率的智能化設備應用于農田信息采集，獲取田間尺度下影響農作物生長的溫濕度、光照、二氧化碳濃度等多種基于精確空間位置的實時動態微環境信息，能夠更好的推進精準農業的實施。

GPS(Global?Positioning?System)是衛星測時測距導航/全球定位系統(Navigation?Satellite?Timing?And?Ranging/Global?Positioning?System)的英文縮寫，簡稱“全球定位系統”。該系統是以衛星為基礎的無線電導航定位系統，具有全能性(陸地、海洋、航空和航天)、全球性、全天候、連續性和實時性的導航、定位和定時的功能，能為各類用戶提供精密的三維坐標、速度和時間。GPS的發展，為獲取農田信息時同步獲取位置信息提供了一個方便的選擇。GPS設備可以提供精準的空間位置信息，將GPS技術與農田信息獲取相結合，在獲取農田信息的同時同步獲取空間位置信息，因而獲得農田中各個空間位置的實時動態微環境信息，為精準農業的實施提供數據支持。

隨著無線傳感器網絡技術的發展，以及農田微環境信息數據采集的特點，無線傳感器網絡技術被越來越多的應用到現代農業特別是微環境信息的數據采集。ZigBee技術作為無線傳感器網絡技術中的一種，具有成本低、功耗低、網絡容量大、數據傳輸可靠等特點，應用范圍很廣。

發明內容

本實用新型所要解決的技術問題是，提供一種成本低廉、結構簡單、易于推廣的田間尺度下基于精確空間位置的風速采集節點。

本實用新型所采用的技術方案是：一種帶有定位功能的風速無線采集節點，具有控制器，還包括與控制器相連的用于向控制器提供風速的風速檢測采集模塊；與控制器相連的用于提供精確空間位置的GPS定位模塊；與控制器相連的用于進行數據無線傳輸的ZigBee無線通信模塊。

所述的風速檢測采集模塊與控制器的定時/計數器1的計數輸入源T1口相連，用于測量風速傳感器輸出的脈沖頻率信號，進而轉換為風速。

所述的GPS定位模塊與控制器的I/O口相連，采用模擬串口時序來接收GPS定位模塊輸出的坐標信息。

所述的ZigBee無線通信模塊與控制器的串口相連，由無線射頻芯片CC2530組成，用來進行數據無線傳輸。

附圖說明

圖1是本實用新型的整體框圖；

圖2是本實用新型風速檢測采集模塊與控制器連接圖；

圖3是本實用新型GPS定位模塊電路原理圖；

圖4是本實用新型ZigBee無線通信模塊電路原理圖；

圖5是本實用新型的電源電路原理圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實例對本實用新型作進一步說明。

本實用新型的帶有定位功能的風速無線采集節點，將基于精確空間位置的農作物生長微環境中的環境因子風速通過傳感器采集到單片機后，經過單片機處理后將數據通過無線通信模塊傳輸到主機節點。

如圖1所示，本實用新型的帶有定位功能的風速無線采集節點，具有控制器(1)，還包括與控制器相連的用于向控制器提供風速的風速檢測采集模塊(2)；與控制器相連的用于提供精確空間位置的GPS定位模塊(3)；與控制器相連的用于進行數據無線傳輸的ZigBee無線通信模塊(4)；與控制器和ZigBee通信模塊相連的用于提供電源的電源模塊(5)。

如圖2所示，風速檢測采集模塊由M288865風速傳感器組成，傳感器與控制器的定時/計數器1的計數輸入源T1口相連，用于測量風速傳感器輸出的脈沖頻率信號。

如圖3所示，GPS定位模塊采用全球衛星定位接收芯片Gstar系列GS-89組成，通過控制器的I/O口相連，采用模擬串口時序來完成GPS坐標信息的接收。