[實用新型]GPRS土壤環境測量儀

有效

• 申請號: 201320407873.5
• 申請日: 2013-07-10
• 公開（公告）號: CN203310831U
• 公開（公告）日: 2013-11-27
• 發明（設計）人: 汪建
• 申請（專利權）人: 四川農業大學;汪建
• 主分類號: G01N33/24
• 分類號: G01N33/24;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GPRS土壤環境測量儀，屬于電子技術和農業技術應用領域。

背景技術

溫度是農業作物生長和生產過程中普遍而且重要的物理參數之一。在生產過程中，溫度的測量和其后的控制與作物產量、生產安全、產品質量等重大技術指標相連。濕度是表示氣體中的水蒸汽含量，同時也能反映土壤中水分情況，生產中也常需要測量或控制空氣或工業流程氣體的濕度。

傳統的溫度和濕度測量大多采用人工測量的方式，相對于自動測量來說比較繁瑣、效率也低。同時使用固定式的溫濕度記錄儀只能放置在特定的區域，而有些情況受到被測環境、狀況和試驗區域等方面限制，需要應用便攜式的且可對多個試驗區域進行記錄的溫濕度測量方式。溫度和濕度是農業作物生長中的兩個重要生長環境參數，為了保證能有正確的農業土壤環境測量數據，同時也考慮操作的方便性，需要開發一種能對土壤環境的溫度濕度進行無線監測測量的儀器。

實用新型內容

針對現有的測量儀器的不足，本實用新型采用無線單片機CC1110構成無線發射和無線接收電路，并且結合新型數字式溫濕度傳感器SHT75作為傳感元件連接到無線發射端，并放置于需要測量的土壤環境里，可接收距離200多米的土壤環境的溫度濕度情況。同時測量儀測量機還能將信號以GPRS模式發出，更擴大了數據的接收范圍和方便了數據的傳輸。而在測量儀接收機上信號還可經RS-232串口通信連接到計算機，對信號再進行數據的分析計算和處理。

本實用新型由GPRS土壤環境測量儀測量機和測量儀接收機組成，測量儀測量機上設置有測量開關按鈕、插入腳和可旋轉發射天線，測量儀測量機內具有溫濕度傳感器、無線發射電路和GPRS發射電路。測量儀接收機上設置有三位數顯溫度表、三位數顯濕度表、電源開關、信號輸出端口和功能選擇開關，測量儀接收機內具有無線接收電路。

本實用新型由無線單片機芯片CC1110和溫濕度傳感器SHT75構成數據采集端和發射及接收模塊。測量儀測量機內的無線發射電路主芯片采用單片機CC1110，而測量儀測量機內的溫濕度傳感器采用SHT75。測量儀接收機內的無線接收電路同樣采用主芯片CC1110構成。

本實用新型的無線通信電路的核心器件是CC1110芯片，CC1110是TI公司生產的一種低功耗的無線單片機，該芯片包含了一個標準的8051MCU和一個無線收發芯片。8051MCU自帶32KB?Flash和4KBRAM，還包含定時器、看門狗定時器、32kHz晶振的休眠模式定時器、上電復位電路、掉點檢測電路及21個I/O口等。本系統的無線信號可工作在315/433/868/915MHz頻段。CC1110的RF射頻收發器集成了一個可配置的調制解調器，支持不同的調制格式，其數據傳輸率可達500kb/s。

本實用新型的溫濕度采集電路的核心器件是SHT75芯片，它是瑞士Sensirion推出的一種單芯片傳感器，基于領先世界的數字傳感技術，具有極高的可靠性和卓越的長期穩定性，含有已校準的數字信號輸出的溫濕度復合傳感器。其內部包括一個電容式聚合體測濕元件和一個能隙式測溫元件，并與一個14位的A/D轉換器以及串行接口電路集成在同一芯片上，它可與單片機直接相連，此外，該傳感器還具有響應速度快、抗干擾能力強、性價比高等優點。

本實用新型的還具有GPRS無線通信電路，其測量儀測量機內的GPRS發射電路主芯片采用了M10型GPRS模塊來實現，M10是一款GSM/GPRS四頻模塊，可以很方便的嵌入到應用中。M10具有工業標準接口，支持GSM/GPRS850/900/1800/1900MHz的語音、短信、數據傳輸和傳真等功能，及有小尺寸、低功率、價格便宜等特點。

本實用新型結合功能選擇開關，根據作物對溫濕度的要求，可對測量點選擇不同的溫度和濕度報警點。當溫度和濕度超過了設定范圍時，進行報警。

附圖說明

圖1是測量儀測量機，其中的1是測量開關按鈕，2是插入腳，3是可旋轉發射天線。

圖2是測量儀接收機，其中的4是三位數顯濕度表，5是三位數顯溫度表，6是電源開關，7是信號輸出端口，8是功能選擇開關。

圖3是無線發射電路。

圖4是溫度濕度采集電路。

具體實施方式

結合附圖，下面具體說明GPRS土壤環境測量儀的工作和電路情況。