用於果園環境和土壤信息智能傳感與無線傳輸控制器的製作方法

2023-09-10 07:19:55

專利名稱：用於果園環境和土壤信息智能傳感與無線傳輸控制器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及無線傳輸控制器，尤其是涉及一種用於果園環境和土壤信 息智能傳感與無線傳輸控制器。
背景技術：
傳統的果園果樹生長環境和土壤信息的獲取主要依靠人工完成，測試周期 長，操作複雜，實驗儀器投資較大，實驗試劑成本高，精確度得不到保證，難 以適應農業機械化和自動化發展對果園信息獲取自動化的要求。目前，國內外
的果園環境信息的採集大多採用GSM、 GPRS等無線方式或者直接採用有線方 式。GSM、 GPRS無線方式雖然具有無線遠距離通信的優點，但無線通訊服務 費用比較高，而且在規模果園中不可能布設大量節點，否則維護成本將會很高。 而有線方式的最大缺點是在果園內布線將非常麻煩，有時是不可能的。
近年來，無線傳感器網絡由於使用免許可證的ISM波段、免布線、低功耗、 低數據量、擴充方便的特點而在農業種植領域備受關注。在果園種植區內應用 無線傳感器網絡，可以任意布點，依靠太陽能供電，對生產過程沒有幹擾，正 被農業工程師所看好。 發明內容
本實用新型的目的是提供一種用於果園環境和土壤信息智能傳感與無線傳 輸控制器，是一種集智能傳感和無線傳輸於一體的用於果園環境和土壤信息監 測的嵌入式控制器。
本實用新型採用的技術方案是-
本實用新型包括嵌入式處理器、空氣溫溼度傳感器、光照傳感器、土壤溫 度傳感器、土壤水分傳感器、無線模塊、GPS模塊和太陽能儲能電池。嵌入式 處理器分別與空氣溫溼度傳感器、光照傳感器、土壤溫度傳感器、土壤水分傳 感器、無線模塊和GPS模塊聯接，太陽能儲能電池分別與嵌入式處理器、無線 模塊和GPS模塊聯接。
本實用新型具有的有益效果是
1相比傳統的GSM和GPRS無線傳輸方式，可免除通訊服務費，布點規模 不受限制；
2、相比有線傳輸方式，可免布線，依靠太陽能供電；3、 控制其內置GPS定位功能，從而方便傳感器數據的地理定位和後期的 GIS繪圖操作；
4、 採用低功耗嵌入式晶片，可最大限度地延長控制器在野外的工作時間。
5、 性價比相比市場上同類無線傳感傳輸設備具有較大優勢。

圖1是本實用新型用於果園環境和土壤信息智能傳感與無線傳輸控制器硬 件結構圖。
圖2是本實用新型用於果園環境和土壤信息智能傳感與無線傳輸控制器電 路圖。
圖中1、嵌入式處理器，2、空氣溫溼度傳感器，3、光照傳感器，4、 土
壤溫度傳感器，5、 土壤水分傳感器，6、無線模塊，7、 GPS模塊，8、太陽能
儲能電池。
具體實施方式
如圖1所示，本實用新型包括嵌入式處理器1、空氣溫溼度傳感器2、光照 傳感器3、 土壤溫度傳感器4、 土壤水分傳感器5、無線模塊6、 GPS模塊7和 太陽能儲能電池8;嵌入式處理器1分別與空氣溫溼度傳感器2、光照傳感器3、 土壤溫度傳感器4、 土壤水分傳感器5、無線模塊6和GPS模塊7聯接，太陽能 儲能電池8分別與嵌入式處理器1、無線模塊6和GPS模塊7聯接。
所述的嵌入式處理器1型號為MSP430F149。其內部有60KB的程序存儲器， 2KB數據存儲器，2個USART接口； 32KHz外接低頻晶體振蕩器。
所述的空氣溫溼度傳感器2型號為HW1 。
所述的光照傳感器3規格為0.5V矽光電池。
所述的土壤溫度傳感器4型號為LS25。
所述的土壤水分傳感器5型號為DW33。
所述的無線傳輸模塊6型號為PTR6000。
所述的GPS模塊7型號為Garman GPS25LP。
所述的太陽能儲能電池8規格為9V3W。
本實用新型的工作原理如下
如圖1、 2所示，在果園果樹間的空地上將本控制器固定於立柱上，並將空 氣溫溼度傳感器2、光照傳感器3固定在立杆上，將土壤溫度傳感器4和土壤水 分傳感器5埋到土壤中即可。空氣溫溼度傳感器2、光照傳感器3、 土壤溫度傳 感器4和土壤水分傳感器5經模擬量調理電路U2， U3後輸出標準信號給嵌入式處理器Ul的A/D轉換接口 P6。嵌入式處理器Ul定時採集數據，並存儲在 內部RAM中，同時通過X2接口從外接GPS模塊讀取全球經緯度定位數據，並 將GPS數據和傳感器數據組裝成一個數據幀，通過無線模塊U6發送給其它具 有相同結構的控制器。嵌入式處理器U1也從無線模塊6接收其它具有相同結 構的控制器發來的數據。控制器依靠太陽能儲能電池經過V2穩壓晶片供電。
權利要求1. 一種用於果園環境和土壤信息智能傳感與無線傳輸控制器，其特徵在於包括嵌入式處理器(1)、空氣溫溼度傳感器(2)、光照傳感器(3)、土壤溫度傳感器(4)、土壤水分傳感器(5)、無線模塊(6)、GPS模塊(7)和太陽能儲能電池(8)；嵌入式處理器(1)分別與空氣溫溼度傳感器(2)、光照傳感器(3)、土壤溫度傳感器(4)、土壤水分傳感器(5)、無線模塊(6)和GPS模塊(7)聯接，太陽能儲能電池(8)分別與嵌入式處理器(1)、無線模塊(6)和GPS模塊(7)聯接。
2. 根據權利要求1所述的一種用於果園環境和土壤信息智能傳感與無線傳 輸控制器，其特徵在於所述的嵌入式處理器(l)為MSP430F149，有60KB程序 存儲器，2KB數據存儲器，2個USART接口； 8MHz外接晶體振蕩器。
3. 根據權利要求1所述的一種用於果園環境和土壤信息智能傳感與無線傳 輸控制器，其特徵在於所述的空氣溫溼度傳感器(2)型號為HW1，所述的光照 傳感器(3)規格為0.5V矽光電池，所述的土壤溫度傳感器(4)型號為LS25，所述 的土壤水分傳感器(5)型號為DW33。
4. 根據權利要求1所述的一種用於果園環境和土壤信息智能傳感與無線傳 輸控制器，其特徵在於所述的無線模塊(6)為PTR6000。
5. 根據權利要求1所述的一種用於果園環境和土壤信息智能傳感與無線傳 輸控制器，其特徵在於所述的GPS模塊(7)GarmanGPS25LP。
6. 根據權利要求1所述的一種用於果園環境和土壤信息智能傳感與無線傳 輸控制器，其特徵在於所述的太陽能儲能電池(8)規格為9V3W。
專利摘要本實用新型公開了一種用於果園環境和土壤信息智能傳感與無線傳輸控制器。嵌入式處理器分別與空氣溫溼度傳感器、光照傳感器、土壤溫度傳感器、土壤水分傳感器、無線模塊和GPS模塊聯接，太陽能儲能電池分別與嵌入式處理器、無線模塊和GPS模塊聯接。嵌入式處理器定時從空氣溫溼度傳感器、光照傳感器、土壤溫度傳感器和土壤水分傳感器採集數據，並存儲在內部RAM中，定時從GPS模塊讀取全球經緯度定位數據，並將GPS數據和傳感器數據組裝成一個數據幀，通過無線模塊發送給其它具有相同結構的控制器。嵌入式處理器也從無線模塊接收其它具有相同結構的控制器發來的數據。本實用新型依靠太陽能供電，性價比好。
文檔編號G08C17/00GK201251844SQ20082016257
公開日2009年6月3日 申請日期2008年8月5日 優先權日2008年8月5日
發明者勇 何, 楊海清 申請人:浙江大學