一種基於Zigbee的農田溫溼度信號採集傳輸系統的製作方法
2023-05-05 13:23:16 3
一種基於Zigbee的農田溫溼度信號採集傳輸系統的製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種基於Zigbee的農田溫溼度信號採集傳輸系統，外接計算機，包括若干個溫溼度採集點、Zigbee網絡、溫溼度匯聚點、DTU、GPRS網絡和Internet網絡，其中：每個溫溼度採集點均包括相互連接的溫溼度傳感器和第一Zigbee晶片；所述溫溼度匯聚點包括第二Zigbee晶片和微處理器；所述微處理器分別連接所述第二Zigbee晶片和DTU；所述第二Zigbee晶片和各個第一Zigbee晶片均連接所述Zigbee網絡；所述DTU無線連接所述GPRS網絡，所述GPRS網絡、Internet網絡和計算機依次連接。本發明實現大範圍農田溫溼度信號的採集及傳輸，具有結構簡單、準確性高以及成本低廉的優點。
【專利說明】—種基於Zigbee的農田溫溼度信號採集傳輸系統
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種基於Zigbee (紫峰)的農田溫溼度信號採集傳輸系統。
【背景技術】
[0002]我國是世界上20個最缺水的國家之一，人均佔水量僅2250立方米，是世界平均水平的四分之一。經濟用水、安全用水，已經成為我國經濟社會發展面臨的一個迫切問題。農業作為國家的經濟命脈和用水大戶，長期以來，由於思想意識、資金、技術等方面的原因，一直沿用傳統落後的大水漫灌。落後的農業灌溉方式，農田灌溉用水的利用率僅為45%。隨著水資源短缺與需水量逐年增加之間的矛盾日益加劇，發展以農田滴灌為主的精確灌水系統技術，已成為緩解我國水資源緊缺矛盾、確保糧食安全的戰略選擇。農田滴灌技術具有節水、節肥、省工、控制溫溼度、保持土壤結構、改善品質、增產增效等優點，一般通過採集溫溼度進行分析，並根據分析結果控制電磁閥來實現滴灌。因此，如何簡單、準確並且低成本地實現農田溫溼度信號的採集和傳輸，成為本 申請人:致力於解決的問題。
【發明內容】
[0003]本發明的目的在於提供一種基於Zigbee的農田溫溼度信號米集傳輸系統,利用Zigbee技術和GPRS (通用分組無線服務技術)網絡，實現大範圍農田溫溼度信號的採集及傳輸，具有結構簡單、準確性高以及成本低廉的優點。
[0004]實現上述目的的技術方案是:
[0005]一種基於Zigbee的農田溫溼度信號採集傳輸系統，外接計算機，包括若干個溫溼度採集點、Zigbee網絡、溫溼度匯聚點、DTU (Data Transfer unit,數據傳輸單元)、GPRS網絡和Internet網絡,其中:
[0006]每個溫溼度採集點均包括相互連接的溫溼度傳感器和第一 Zigbee晶片，所述溫溼度傳感器採集土壤的實時溫溼度，將溫溼度信號傳給所述第一 Zigbee晶片；
[0007]所述溫溼度匯聚點包括第二 Zigbee晶片和微處理器；所述微處理器分別連接所述第二 Zigbee晶片和DTU ；
[0008]所述第二 Zigbee晶片和各個第一 Zigbee晶片均連接所述Zigbee網絡，各第一Zigbee晶片分別將各自接收的溫溼度信號通過所述Zigbee網絡傳輸給所述第二 Zigbee晶片;
[0009]所述DTU無線連接所述GPRS網絡，所述GPRS網絡、Internet網絡和計算機依次連接；
[0010]所述第二 Zigbee晶片將接收的各溫溼度信號傳給所述微處理器，微處理器將各溫溼度信號按通信協議的規定整合成一個數據包，發送至所述DTU ；
[0011]所述DTU將接收的數據包發送出去，依次通過所述GPRS網絡和Internet網絡傳送至所述計算機。
[0012]上述的基於Zigbee的農田溫溼度信號採集傳輸系統，其中，所述溫溼度匯聚點還包括連接所述微處理器的顯示屏。
[0013]上述的基於Zigbee的農田溫溼度信號採集傳輸系統，其中，所述的每個第一Zigbee晶片連接一個電磁閥。
[0014]本發明的有益效果是:本發明結構簡單，成本低廉，通過GPRS網絡以及Zigbee近距離無線傳感器網絡技術，實時採集農田土壤的溫溼度並準確快速地傳輸至終端進行處理。同時，本發明能將終端發送的控制信號有效傳輸至各採集點，配以外部電磁閥控制電路，對電磁閥進行有效控制，有效實現滴灌。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015]圖1是本發明的基於Zigbee的農田溫溼度信號採集傳輸系統的結構圖。
【具體實施方式】
[0016]下面將結合附圖對本發明作進一步說明。
[0017]請參閱圖1，本發明的基於Zigbee的農田溫溼度信號採集傳輸系統，包括若干個溫溼度採集點UZigbee網絡2、溫溼度匯聚點3、DTU4、GPRS網絡5和Internet網絡6，其中:
[0018]每個溫溼度採集點I均包括相互連接的溫溼度傳感器11和第一 Zigbee晶片12 ；每個第一 Zigbee晶片12連接一個電磁閥；
[0019]溫溼度匯聚點3包括第二 Zigbee晶片31、微處理器32和顯示屏33 ;微處理器32分別連接第二 Zigbee晶片31、DTU4和顯示屏33 ；
[0020]第二 Zigbee晶片31和各個第一 Zigbee晶片12均連接Zigbee網絡2 ；
[0021]DTU4無線連接GPRS網絡5，GPRS網絡5、Internet網絡6和計算機7依次連接。
[0022]本發明中，溫溼度傳感器11採集農田土壤的實時溫溼度，將溫溼度信號傳給第一Zigbee晶片12 ;各第一 Zigbee晶片12分別將各自接收的溫溼度信號通過Zigbee網絡2傳輸給第二 Zigbee晶片31 ;第二 Zigbee晶片31將接收的各溫溼度信號傳給微處理器32,在顯示屏33上顯示的同時，微處理器32將各溫溼度信號按通信協議的規定整合成一個數據包，發送至DTU4 ;在DTU4中插入一張已開通GPRS服務的SM卡，通過運營商的GPRS網絡5，將數據包傳輸至Internet網絡6網際網路上。計算機7通過路由器等設備接入Internet網絡6，對上述的數據包進行接收，並對各溫溼度信號進行分析，根據分析結果發出各控制信號，通過本發明逆向傳輸至各溫溼度採集點I中的第一 Zigbee晶片12，配以外部的電磁閥控制電路，對相應電磁閥進行有效控制，有效實現滴灌。
[0023]本實施例中，第一 Zigbee晶片12和第二 Zigbee晶片31均選用CC2530晶片；溫溼度傳感器11選用SHTlO ；DTU4選用H7100 GPRS DTU0
[0024]以上實施例僅供說明本發明之用，而非對本發明的限制，有關【技術領域】的技術人員，在不脫離本發明的精神和範圍的情況下，還可以作出各種變換或變型，因此所有等同的技術方案也應該屬於本發明的範疇，應由各權利要求所限定。
【權利要求】
1.一種基於Zigbee的農田溫溼度信號採集傳輸系統，外接計算機，其特徵在於，包括若干個溫溼度採集點、Zigbee網絡、溫溼度匯聚點、DTU、GPRS網絡和Internet網絡，其中: 每個溫溼度採集點均包括相互連接的溫溼度傳感器和第一 Zigbee晶片，所述溫溼度傳感器採集土壤的實時溫溼度，將溫溼度信號傳給所述第一 Zigbee晶片； 所述溫溼度匯聚點包括第二 Zigbee晶片和微處理器；所述微處理器分別連接所述第二 Zigbee 晶片和 DTU ； 所述第二 Zigbee晶片和各個第一 Zigbee晶片均連接所述Zigbee網絡,各第一 Zigbee晶片分別將各自接收的溫溼度信號通過所述Zigbee網絡傳輸給所述第二 Zigbee晶片；所述DTU無線連接所述GPRS網絡，所述GPRS網絡、Internet網絡和計算機依次連接；所述第二 Zigbee晶片將接收的各溫溼度信號傳給所述微處理器，微處理器將各溫溼度信號按通信協議的規定整合成一個數據包，發送至所述DTU ； 所述DTU將接收的數據包發送出去，依次通過所述GPRS網絡和Internet網絡傳送至所述計算機。
2.根據權利要求1所述的基於Zigbee的農田溫溼度信號採集傳輸系統，其特徵在於，所述溫溼度匯聚點還包括連接所述微處理器的顯示屏。
3.根據權利要求1所述的基於Zigbee的農田溫溼度信號採集傳輸系統，其特徵在於，所述的每個第一 Zigbee晶片連接一個電磁閥。
【文檔編號】G08C17/00GK103544821SQ201310522813
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2013年10月29日 優先權日:2013年10月29日
【發明者】陳思琦, 李榮正, 陳學軍 申請人:上海工程技術大學