植物生長環境多元信息檢測及顯示裝置製造方法
2023-05-09 01:14:01
植物生長環境多元信息檢測及顯示裝置製造方法
【專利摘要】一種植物生長環境多元信息檢測及顯示裝置，用於檢測植物生長環境參數及植物電信號，植物電信號既可反映植物自身的生長狀況，也可反映出植物的生長環境情況，依據植物電信號與生長環境因子之間的關係，指導建立適宜植物生長的環境，使植物在最優環境下生長。所述植物生長環境多元信息檢測及顯示裝置包括：主控模塊(1)；傳感器組(2)；植物電信號檢測模塊(3)；數據存儲模塊(4)；液晶顯示模塊(5)；電源模塊(6)。本植物生長多元信息檢測及顯示裝置具有信息化程度高，結構簡單，操作方便，成本低廉等特點，具有一定的實用價值。
【專利說明】植物生長環境多元信息檢測及顯示裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種植物生長環境多元信息檢測及顯示裝置，具體來說是採用低功耗嵌入式處理器STM32F103VBT6為主控晶片，配置相應的傳感器組模塊、植物電信號檢測模塊、數據存儲模塊以及液晶顯示模塊，共同完成植物生長環境參數及植物自身參數的採集，比如空氣溫溼度、二氧化碳濃度、土壤溼度、光照以及植物電信號等信息。通過對植物電信號以及必要的植物生長環境信息(環境溫溼度、二氧化碳濃度、光照度)進行相關數據融合處理，為未來精準農業的實施提供必要的數據支持。
【背景技術】
[0002]隨著現代微弱信號檢測技術的發展，植物電信號的提取和分析更具可行性和科學性。植物電信號是與植物生理過程、體內傳送信息相關的重要植物生理信號，其與外界環境因子之間存在著密切的聯繫，人們可以通過觀察植物電信號的變化來監測外界環境的變化，也可以據此營造植物生長發育所需的最佳環境。將植物電信號與植物環境信息相結合，建立植物電信號與環境因子間關係，從而為環境參數調控提供依據並建立植物生長的最適宜環境。構建植物電信號與環境因子間關係模型，將其與自動控制技術相結合可用於未來植物智能化自動控制管理系統中，促進我國農業現代化的發展。
【發明內容】
[0003]本實用新型所要解決的技術問題是，提供一種信息檢測準確、成本低廉、結構簡單、顯示直觀明晰，可應用於植物生長環境多元信息檢測及顯示的裝置。
[0004]本實用新型所採用的技術方案是:一種植物生長環境多元信息檢測及顯示裝置，具有主控模塊(1)，還包括與主控模塊(I)的輸入端相連的傳感器組(2);與主控模塊(I)的輸入端相連的植物電信號檢測模塊(3);與主控模塊(I)的輸出端相連的數據存儲模塊
[4];與主控模塊⑴的輸出端相連的液晶顯示模塊(5);與主控模塊(I)、傳感器組(2)、植物電信號檢測模塊(3)、數據存儲模塊(4)、液晶顯示模塊(5)分別相連的電源模塊(6)。
[0005]所述的主控模塊(I)採用新一代的嵌入式ARM7架構處理器STM32F103VBT6，具有高性能、低功耗、實時應用、成本低等優勢，通過搭配相應的外圍電路完成整個裝置的信息採集功能。
[0006]所述的傳感器組(2)包括溼度傳感器、溫度傳感器、二氧化碳傳感器、光照傳感器以及土壤水分傳感器，用於採集植物生長環境的空氣溼度、溫度、二氧化碳濃度、光照度和土壤溼度信息。
[0007]所述的植物電信號檢測模塊(3)包括前端電極、消噪電路、放大電路、50Hz工頻陷波電路、濾波電路，用於植物電信號的檢測與轉換處理。
[0008]所述的數據存儲模塊(4)採用SD卡作為存儲介質，用於存儲採集到的植物電信號以及環境參數。
[0009]所述的液晶顯示模塊(5)採用TFT液晶顯示屏，用於顯示採集到的植物電信號波形以及環境參數。
[0010]所述的電源模塊(6)採用7805晶片電源電路，用於對主控模塊、傳感器組、數據存儲模塊、液晶顯示模塊、植物電信號檢測模塊供電。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0011]圖1是本植物生長環境多元信息檢測及顯示裝置結構框圖。
[0012]圖2是本植物生長環境多元信息檢測及顯示裝置傳感器組電路原理圖。
[0013]圖3是本植物生長環境多元信息檢測及顯示裝置植物電信號檢測模塊結構框圖。
[0014]圖4是本植物生長環境多元信息檢測及顯示裝置數據存儲模塊電路原理圖。
[0015]圖5是本植物生長環境多元信息檢測及顯示裝置液晶顯示模塊電路原理圖。
[0016]圖6是本植物生長環境多元信息檢測及顯示裝置電源模塊電路原理圖。
【具體實施方式】
[0017]下面結合附圖和實例對本實用新型作進一步說明。
[0018]本植物生長環境多元信息檢測及顯示裝置主要用於植物生長環境參數信息及植物自身電信號的提取檢測、信號調理及數據波形顯示，將採集到的數據信息進行處理，在顯示屏上顯示。
[0019]如圖1所示，本實用新型的植物生長環境多元信息檢測及顯示裝置，具有主控模塊(I )，還包括與主控模塊的輸入端相連的傳感器組(2);與主控模塊的輸入端相連的植物電信號檢測模塊(3);與主控模塊的輸出端相連的數據存儲模塊(4);與主控模塊的輸出端相連的液晶顯示模塊(5);與主控模塊(I)、傳感器組(2)、植物電信號檢測模塊(3)、數據存儲模塊(4)、液晶顯示模塊(5)分別相連的電源模塊(6)。
[0020]如圖2所示，本實用新型的傳感器組(2)包括溼度傳感器、溫度傳感器、二氧化碳傳感器、光照傳感器以及土壤水分傳感器，用於採集植物生長環境的空氣溼度、溫度、二氧化碳濃度、光照度和土壤溼度信息。溼度傳感器、溫度傳感器、二氧化碳傳感器、光照傳感器以及土壤水分傳感器分別與主控模塊(I)的一個模數轉換接口相連，其中溼度傳感器連接ADC2，溫度傳感器連接ADC3，二氧化碳傳感器連接ADC5，光照傳感器連接ADC6，土壤水分傳感器連接ADC4 ;分別用於處理溼度傳感器、溫度傳感器、二氧化碳傳感器、光照傳感器和土壤水分傳感器輸出的電壓信號，並由主控模塊(I)轉換為數位訊號。
[0021]如圖3所示，本實用新型的植物電信號檢測模塊(3)包括前端電極、消噪電路、放大電路、50Hz工頻陷波電路、濾波電路，用於實現植物微弱電信號的提取與調理，最終得到可供主控模塊(I)分析處理的電壓信號。
[0022]如圖4所示，本實用新型的數據存儲模塊(4)採用SD卡作為存儲介質，通過SD1接口與主控模塊(I)相連，用於存儲採集到的植物電信號以及環境參數。
[0023]如圖5所示，本實用新型的液晶顯示模塊(5)採用TFT液晶顯示屏作為波形顯示器，通過TFT接口與主控模塊(I)相連，用於顯示檢測到的植物電信號的波形以及環境參數信息。
[0024]如圖6所示，本實用新型的電源模塊(6 )採用7805晶片電源電路作為電源，經比較器輸出的電壓可調，用於給各模塊供電。
【權利要求】
1.一種植物生長環境多元信息檢測及顯示裝置，具有主控模塊(I)，其特徵在於，包括與主控模塊(I)的輸入端相連的傳感器組(2);與主控模塊(I)的輸入端相連的植物電信號檢測模塊⑶；與主控模塊⑴的輸出端相連的數據存儲模塊⑷；與主控模塊⑴的輸出端相連的液晶顯示模塊(5);與主控模塊(I)、傳感器組(2)、植物電信號檢測模塊(3)、數據存儲模塊(4)、液晶顯示模塊(5)分別相連的電源模塊(6)。
2.根據權利要求1所述的植物生長環境多元信息檢測及顯示裝置，其特徵在於:所述的傳感器組(2)包括溼度傳感器、溫度傳感器、二氧化碳傳感器、光照傳感器以及土壤水分傳感器，用於採集植物生長環境的空氣溼度、溫度、二氧化碳濃度、光照度和土壤溼度信息。
3.根據權利要求1所述的植物生長環境多元信息檢測及顯示裝置，其特徵在於:所述的植物電信號檢測模塊包括前端電極、消噪電路、放大電路、50Hz工頻陷波電路、濾波電路，用於植物電信號的檢測與轉換處理。
4.根據權利要求1所述的植物生長環境多元信息檢測及顯示裝置，其特徵在於:所述的數據存儲模塊採用SD卡作為存儲介質，用於存儲採集到的植物電信號以及環境參數。
5.根據權利要求1所述的植物生長環境多元信息檢測及顯示裝置，其特徵在於:所述的液晶顯示模塊採用TFT液晶顯示屏，用於顯示採集到的植物電信號波形以及環境參數。
6.根據權利要求1所述的植物生長環境多元信息檢測及顯示裝置，其特徵在於:所述的電源模塊採用7805晶片電源電路，用於對主控模塊、傳感器組、數據存儲模塊、液晶顯示模塊、植物電信號檢測模塊供電。
【文檔編號】G05B19/042GK204101942SQ201420561110
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2014年9月28日 優先權日:2014年9月28日
【發明者】武海, 田立國, 李猛 申請人:天津職業技術師範大學