[發明專利]一種農業監控變送器

在審

• 申請號: 202110603729.8
• 申請日: 2021-05-31
• 公開（公告）號: CN113108849A
• 公開（公告）日: 2021-07-13
• 發明（設計）人: 林善平;梁建;謝啟東;謝應欽
• 申請（專利權）人: 福建順昌虹潤精密儀器有限公司
• 主分類號: G01D21/02
• 分類號: G01D21/02;G05B19/042;G06F13/42
• 代理公司: 福州鼎新知識產權代理有限公司 35263
• 代理人: 陳玉琴;李向楠

本發明公開了一種農業監控變送器，包括主電路、以及為主電路供電的電源電路，主電路包括MCU處理器、以及均分別與MCU處理器電連接的傳感器單元、變送輸出電路和RS485通訊電路，傳感器單元通過RS232串口和/或I2C總線與MCU處理器連接，變送輸出電路為一PWM轉換芯片。本發明農業監控變送器，可根據需要選擇接入各不同種類的傳感器，也可同時接入多個不同種類傳感器，完成各不同采樣量的變送輸出，實現一臺產品中各不同傳感器的可按需切換或同時使用，即本發明農業監控變送器可同時兼容多種農業傳感器，其打破了傳統同類產品中一種電路只能配接一種傳感器的局限性，大大降低現代農業種植的投入門檻。

技術領域

本發明涉及現代農業監控監測儀器儀表領域，尤其涉及一種農業監控變送器。

背景技術

隨著現代農業的蓬勃發展，種植業的可視化、自動化程度越來越高，需要對種植環境進行大量監測，如大棚中的含氧量、二氧化碳濃度、光照度等，這些指標的高低決定了農作物成長的好壞。然而，相比工業領域，農業領域的自動化及信息化發展相對較慢，再加上農業種植具有種植面積大，各區域管控難的特點，使得現階段農業領域種植數據的監控與采集，大多采用就地采集顯示的方式，采集顯示的數據分布零散，不利于監管、管控?，F有市面上即便有部分產品能實現通訊或變送輸出功能，也只能根據需要安裝不同的監控變送器，實現各不同數據的單一采集、變送輸出，像一個位置需要同時監測如含氧量、二氧化碳濃度、光照度等多個參數時，就要求在同一位置需要同時購買多套產品進行多個參數的監控、輸出，而現代農業科學種植中對種植數據的監控參數非單一，較眾多，再加上種植面積區域通常又較廣闊，這就使得需要安裝的設備數量非常多，設備成本、安裝成本均較大。

發明內容

本發明的目的在于提供涉及一種農業監控變送器。

實現本發明目的的技術方案是：一種農業監控變送器，包括主電路、以及為主電路供電的電源電路，主電路包括MCU處理器、以及均分別與MCU處理器電連接的傳感器單元、變送輸出電路和RS485通訊電路，傳感器單元通過RS232串口和/或I2C總線與MCU處理器連接，變送輸出電路為一PWM轉換芯片；其中，

傳感器單元用于感應所處的環境信號，并將感應到的環境信號送給MCU處理器；

MCU處理器用于接收傳感器單元傳送來的環境信號；及，根據傳感器單元中各傳感器傳送來的信號，發送相應的PWM占空比控制信號給變送輸出電路；及，通過RS485通訊電路，用于與外部設備進行交互；

變送輸出電路用于接收MCU處理器發送來的PWM占空比控制信號，并將該PWM占空比控制信號轉換成模擬的4~20mA信號輸出。

進一步地，傳感器單元包括氧氣傳感器、二氧化碳傳感器和光照度傳感器，氧氣傳感器和二氧化碳傳感器分別通過RS232串口與MCU處理器連接，光照度傳感器通過I2C總線與MCU處理器的I2C總線接口連接；其中，傳感器單元中的氧氣傳感器用于感應所處環境中的氧氣含量信號，并將感應到的氧氣含量信號通過RS232串口傳送給MCU處理器；二氧化碳傳感器用于感應所處環境中的二氧化碳含量信號，并將感應到的二氧化碳含量信號通過RS232串口傳送給MCU處理器；光照度傳感器用于感應所處環境的光照度信號，并將感應到的光照度信號通過I2C總線傳送給MCU處理器。農業種植過程中，常要求對種植環境如大棚中的含氧量、二氧化碳濃度和光照度同時進行監測，本發明農業監控變送器，通過在傳感器單元設置氧氣傳感器、二氧化碳傳感器和光照度傳感器，即可同時采集所處環境的氧氣含量信號、二氧化碳含量信號和光照度信號。

進一步地，MCU處理器為32位處理器。如型號為GD32E103C8T6、STM32F103C8T6的處理器，32位處理器接口豐富，具有串口、I2C總線接口、PWM接口等眾多接品，考慮到其應用要求及成本，MCU處理器較佳為32位處理器。

進一步地，變送輸出電路輸出端的正負極間并聯有瞬態二極管TVS1。瞬態二極管TVS1的設置，可有效防止人為將變送輸出電路輸出端正負極短接而造成電路損壞。