[實用新型]基于無線傳感網(wǎng)絡(luò)的溫室大棚測控裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320499340.4
• 申請日: 2013-08-15
• 公開（公告）號: CN203414797U
• 公開（公告）日: 2014-01-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 徐楊;李書琴;陳保站;蔚繼承
• 申請（專利權(quán)）人: 西北農(nóng)林科技大學(xué)
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418;G08C17/02
• 代理公司: 西安恒泰知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 61216
• 代理人: 李婷

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型屬于無線傳感技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種溫室大棚環(huán)境參數(shù)多路監(jiān)測及特定環(huán)境參數(shù)檢測的基于無線傳感網(wǎng)絡(luò)的溫室大棚測控終端。

背景技術(shù)

隨著現(xiàn)代溫室農(nóng)業(yè)的快速發(fā)展，溫室大棚測控的智能化需求也越來越大，無線傳感技術(shù)在現(xiàn)代溫室農(nóng)業(yè)的應(yīng)用也應(yīng)運而生。無線傳感技術(shù)的應(yīng)用實體是無線傳感網(wǎng)絡(luò)，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是由部署在監(jiān)測區(qū)域內(nèi)大量的廉價微型傳感器節(jié)點，通過無線通信方式形成的一個多跳自組織網(wǎng)絡(luò)。這種網(wǎng)絡(luò)以其低功耗、低成本、分布式和自組織抗毀性強等獨特優(yōu)點；而且利用無線傳感網(wǎng)絡(luò)組成的分布式監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)可以大大減少器件引線量，使得無線傳感節(jié)點在由于環(huán)境復(fù)雜而不利于引線的部位方便地安裝與監(jiān)測；由于無線傳感節(jié)點具有局域信號處理功能，大量節(jié)點構(gòu)成了一種并行分布式信息處理系統(tǒng)，大大提高監(jiān)測系統(tǒng)的運行速度及決策的可靠性和靈活性。

現(xiàn)有的溫室環(huán)境測控裝置中，采集節(jié)點大多數(shù)采用有線傳輸?shù)姆绞絺鬏?，采集?jié)點的部署位置在一定程度上決定了信號傳輸線的長度，采集節(jié)點數(shù)量的增加勢必會增加信號線的引線數(shù)量，同時，由于傳統(tǒng)的溫室大棚監(jiān)控裝置不能液晶顯示，使得溫室大棚監(jiān)測的數(shù)據(jù)校正難及工作量非常大，因此，研究一種部署方便、環(huán)境參數(shù)實時顯示、且能夠保證傳感器數(shù)據(jù)的穩(wěn)定傳輸?shù)臏厥覝y控裝置有重要的現(xiàn)實意義。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型的目的是提供一種基于無線傳感網(wǎng)絡(luò)的溫室大棚測控裝置，該溫室大棚測控裝置不但保證了溫室環(huán)境參數(shù)的多路的采集、處理、實時顯示及無線傳輸功能，而且操作簡單，部署方便。

為了實現(xiàn)上述任務(wù)，本實用新型所采用的技術(shù)方案是：

基于無線傳感網(wǎng)絡(luò)的溫室大棚測控裝置，包括ZigBee模塊和溫室環(huán)境參數(shù)采集模塊，該裝置還包括一個盒體，所述的ZigBee模塊設(shè)置在盒體中，該ZigBee模塊包括數(shù)模轉(zhuǎn)換器、采集處理器和連接在采集處理器上的用于和溫室控制中心無線通信的ZigBee?RF收發(fā)器，采集處理器通過接口轉(zhuǎn)換單元與一個控制處理器連接，控制處理器通過驅(qū)動電路連接有顯示器，顯示器設(shè)置在盒體的外表面上；所述的溫室環(huán)境參數(shù)采集模塊設(shè)置在溫室大棚中并通過數(shù)模轉(zhuǎn)換器分別與采集處理器和控制處理器連接，在采集處理器和控制處理器上還連接有電源模塊。

進一步地，所述的環(huán)境參數(shù)采集模塊包括環(huán)境溫濕度檢測模塊、土壤溫濕度檢測模塊、電壓檢測模塊、土壤含水量檢測模塊、冠層溫度檢測模塊，其中環(huán)境溫濕度檢測模塊采用SHT10型環(huán)境溫濕度傳感器，土壤溫濕度檢測模塊采用SHT11型溫濕度傳感器，電壓檢測模塊采用采集處理器CC2530單片機內(nèi)部自帶的ADC轉(zhuǎn)換模塊，土壤含水量檢測模塊采用TDR-4型土壤水分傳感器，冠層溫度檢測模塊采用IR660A型非接觸式紅外冠層溫度傳感器。

進一步地，所述的ZigBee?RF收發(fā)器是ZigBee新一代SOC芯片CC2530集成與IEEE802.15.4兼容的高性能無線收發(fā)器。

進一步地，所述的接口轉(zhuǎn)換單元采用FT232RL型轉(zhuǎn)換芯片，在轉(zhuǎn)換芯片上還連接有用于實現(xiàn)ZigBee模塊和控制處理器程序燒寫的Mini?USB接口。

進一步地，所述的采集處理器和控制處理器上連接有一個鍵盤，該鍵盤設(shè)置在盒體的外表面上。

優(yōu)選地，所述的盒體的長為18cm，寬為10cm，高為4cm。

優(yōu)選地，所述的采集處理器采用CC2530型單片機，所述的控制處理器采用STC12C5A60S2單片機，所述的顯示器采用LCD1602型LCD液晶顯示器。

本實用新型的有益效果是：

本實用新型采用無線傳感技術(shù)，數(shù)據(jù)的傳輸基于Zigbee協(xié)議的無線傳輸模式，避免了有線傳輸方式的大規(guī)模布線，降低了溫室大棚測控裝置布線的工作量和難度。同時，本實用新型借助通用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，為溫室大棚測控裝置擴展了監(jiān)控范圍和監(jiān)控功能，滿足了人們對溫室環(huán)境特定參數(shù)的檢測、移動監(jiān)測溫室環(huán)境參數(shù)及實時顯示檢測的溫室環(huán)境參數(shù)的要求，逐步實現(xiàn)溫室大棚測控裝置的網(wǎng)絡(luò)化、智能化和可控性，以提高溫室大棚測控裝置的可靠性。另外，本實用新具有自組網(wǎng)、掉電重連、基于狀態(tài)機通信的功能，提高網(wǎng)絡(luò)的健壯性，便于網(wǎng)絡(luò)的維護。

附圖說明

圖1為本實用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是控制處理器的電路圖；

圖3a是外接電源供電模式的電路圖，圖3b是USB供電模式的電路圖，圖3c是外接電源適配器的電路圖；

圖4是接口轉(zhuǎn)換單元的電路圖；

圖5是環(huán)境參數(shù)采集模塊的電路圖；