一种植物智能监测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种植物智能监测装置，包括温度传感器、湿度传感器、光强传感器、无线传输模块、微处理器模块、光照模块、降温模块、供水模块、视频采集模块、测试绿植；所述温度传感器、湿度传感器和光强传感器分别粘附于测试绿植的花盆上，温度传感器、湿度传感器和光强传感器的输出端分别通过无线传输模块输入至微处理器模块中，微处理器模块的输出端分别与光照模块、降温模块、供水模块和视频采集模块相连，本实用新型专利技术采用数据采集与无线传输相结合的方法对绿植的生长状况进行智能监测，以此实现对绿植的智能监测，满足绿植生长的各种需求。本实用新型专利技术具有安全性能高，操作简便，自动化程度高的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种植物智能监测装置
本技术涉及一种植物智能监测装置，属于监测

技术介绍
绿植对于环境的净化和美化起着十分重要的作用，其生长发育状况与其环境中的光照度、温湿度等因素有着极其密切的关系，尤其是在农业大棚和农业温室中，环境影响显得尤为重要。传统的人工监测方式耗时耗力、时效性差，易受干扰、准确性不高以及高额的成本等因素影响，以至于在某些场合无法实施。因此，远程监测绿植的生长情况成为主流的发展趋势。植物监测方法有很多，数据采集是植物生长环境监测的主要方法。有学者通过参数设置，对绿植周围环境进行自动检测和控制，以改善绿植生长环境。而鉴于植物生长环境的特点，针对环境信息采样速率的要求，提出数据采集与无线传输相结合的方法，通过传感器对植物生长环境数据进行采集和无线传输，实时监测绿植生长过程中的不同参数变化，在微处理器中进行温湿度以及光照强度监测，完成对于植物生长环境数据的自动采集、实时显示、处理分析和生长视频提取等功能。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种植物智能监测装置，采用数据采集与无线传输相结合的方法对绿植的生长状况进行智能监测。本技术的技术方案是：一种植物智能监测装置，包括温度传感器、湿度传感器、光强传感器、无线传输模块、微处理器模块、光照模块、降温模块、供水模块、视频采集模块、测试绿植；所述温度传感器、湿度传感器和光强传感器分别粘附于测试绿植的花盆上，温度传感器、湿度传感器和光强传感器的输出端分别通过无线传输模块输入至微处理器模块中，微处理器模块的输出端分别与光照模块、降温模块、供水模块和视频采集模块相连。所述微处理器模块包括STC12C5A60S2芯片和LCD1602显示屏，LCD1602显示屏与STC12C5A60S2芯片连接，STC12C5A60S2芯片具有8路10位A/D接口、2路PWM输出口、4个16位定时器、56K字节Flash存储器，是一种低功耗、高性能的微控制器，LCD1602显示屏是一种工业字符型液晶，能够同时显示16x02即32个字符，通过电压对其显示区域进行控制，通电即可显示出图形。所述光照模块包括电源、电容C、电阻R、电感L、LED阵列、恒流驱动芯片PT4115、脉宽调制PWM、稳压二极管D1；电容C、稳压二极管D1的一端分别与电源连接，电容C的另一端接地，稳压二极管D1的另一端与恒流驱动芯片PT4115的引脚SW连接后再与电感L的一端连接，电阻R的一端与恒流驱动芯片PT4115的引脚VIN连接后再与稳压二极管D1的一端连接，电阻R的另一端与恒流驱动芯片PT4115的引脚CSN连接后再分别与LED阵列的一端连接，LED阵列的另一端与电感L的另一端连接，脉宽调制PWM与恒流驱动芯片PT4115的引脚DIM连接。所述LED阵列包括多组LED灯组，多组LED灯组包括中心波长为400~500nm的蓝光LED阵列和中心波长为600~700nm的红光LED阵列。所述降温模块为抽风机，抽风机的开关与微处理器模块连接，当温度超过阈值范围时，启动抽风机进行降温。所述供水模块包括水池和水泵，水泵的一端通过管道与水池连通，水泵的另一端设有管道，且通过管道对测试绿植浇水，当土壤湿度低于阈值范围时，开启水泵进行供水。所述视频采集模块包括数字信号处理器DM642和视频解码器SAA7115，数字信号处理器DM642的一端与微处理器模块连接，数字信号处理器DM642的另一端与视频解码器SAA7115连接，DM642包含3个可配置的视频端口（VPORT0－2），能够与通用的视频编、解码器实现无缝连接，SAA7115可提供双9位低噪音、2x过抽样模拟到数字转换，其信噪比仅为10~15dB，具有6个通道和2个改进的9-bitCOMS模数转换器。所述温度传感器和湿度传感器可分别为两个传感器，也可为一体式的型号为DHT11的温湿度传感器，该温湿度传感器包括一个电阻式感湿元件和一个NTC测温元件，其供电电压为3.3~5.5VDC，测量精度为湿度±5%RH，温度±2℃，测量范围为湿度20-90%RH，温度0~50℃。所述光强传感器型号为GY-30，内置16位A/D转换器，其供电电压为3-5V，光照度范围为0-65535lx，具有接近于视觉灵敏度的分光特性。本技术的工作原理如下：以绿植的生长状况监测为背景，所述无线传输模块将三个传感器收集到的温湿度和光照数据通过无线传输至微处理器模块，与微处理器模块中设定的阈值范围作对比，当空气中的温度、湿度以及光照强度不在阈值范围之内，则降温模块自动开启抽风机进行降温，光照模块自动开启灯光提供光照，供水模块8自动从水池中抽水进行喷洒保证足够湿度，且视频采集模块通过摄像头记录下植物生长状况的视频传输至微处理器模块进行存储。本技术的有益效果是：（1）本技术具有安全性高，自动化程度高，操作简便的优点。（2）本技术对植物进行智能监测，应用前景较广。附图说明图1为本技术的组成结构示意图；图2为本技术的光照模块电路结构示意图；图3为本技术的微处理器模块的电路结构示意图；图中各标号：1-温度传感器、2-湿度传感器、3-光强传感器、4-无线传输模块、5-微处理器模块、6-光照模块、7-降温模块、8-供水模块、9-视频采集模块、10-测试绿植。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本技术做进一步说明。实施例1：如图1所示，本植物智能监测装置，包括温度传感器1、湿度传感器2、光强传感器3、无线传输模块4、微处理器模块5、光照模块6、降温模块7、供水模块8、视频采集模块9、测试绿植10；所述温度传感器1、湿度传感器2和光强传感器3分别粘附于测试绿植10的花盆上，温度传感器1、湿度传感器2和光强传感器3的输出端分别通过无线传输模块4输入至微处理器模块5中，微处理器模块5的输出端分别与光照模块6、降温模块7、供水模块8和视频采集模块9相连。所述微处理器模块5包括STC12C5A60S2芯片和LCD1602显示屏，LCD1602显示屏与STC12C5A60S2芯片连接，其中STC12C5A60S2芯片具有8路10位A/D接口、2路PWM输出口、4个16位定时器、56K字节Flash存储器，是一种低功耗、高性能的微控制器，LCD1602显示屏是一种工业字符型液晶，能够同时显示16x02即32个字符，通过电压对其显示区域进行控制，通电就可显示出图形。如图2所示，所述光照模块包括电源、电容C、电阻R、电感L、LED阵列、恒流驱动芯片PT4115、脉宽调制PWM、稳压二极管D1；电容C、稳压二极管D1的一端分别与电源连接，电容C的另一端接地，稳压二极管D1的另一端与恒流驱动芯片PT4115的引脚SW连接后再与电感L的一端连接，电阻R的一端与恒流驱动芯片PT4115的引脚VIN连接后再与稳压二极管D1的一端连接，电阻R的另一端与恒流驱动芯片PT4115的引脚CSN连接后再分别与LED阵列的一端连接，LED阵列的另一端与电感L的另一端连接，脉宽调制PWM与恒流驱动芯片PT4115的引脚DIM连接。所述LED阵列包括多组LED灯组，多组LED灯组包括中心波长为400~500nm的蓝光LED阵列和中心波长为600~700nm的红光LED阵列。所述光照模块6包括多组LED本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种植物智能监测装置，其特征在于，包括温度传感器（1）、湿度传感器（2）、光强传感器（3）、无线传输模块（4）、微处理器模块（5）、光照模块（6）、降温模块（7）、供水模块（8）、视频采集模块（9）、测试绿植（10）；所述温度传感器（1）、湿度传感器（2）和光强传感器（3）分别粘附于测试绿植（10）的花盆上，温度传感器（1）、湿度传感器（2）和光强传感器（3）的输出端分别通过无线传输模块（4）输入至微处理器模块（5）中，微处理器模块（5）的输出端分别与光照模块（6）、降温模块（7）、供水模块（8）和视频采集模块（9）相连。

【技术特征摘要】
1.一种植物智能监测装置，其特征在于，包括温度传感器（1）、湿度传感器（2）、光强传感器（3）、无线传输模块（4）、微处理器模块（5）、光照模块（6）、降温模块（7）、供水模块（8）、视频采集模块（9）、测试绿植（10）；所述温度传感器（1）、湿度传感器（2）和光强传感器（3）分别粘附于测试绿植（10）的花盆上，温度传感器（1）、湿度传感器（2）和光强传感器（3）的输出端分别通过无线传输模块（4）输入至微处理器模块（5）中，微处理器模块（5）的输出端分别与光照模块（6）、降温模块（7）、供水模块（8）和视频采集模块（9）相连。2.根据权利要求1所述的植物智能监测装置，其特征在于：所述微处理器模块（5）包括STC12C5A60S2芯片和LCD1602显示屏，LCD1602显示屏与STC12C5A60S2芯片连接。3.根据权利要求1所述的植物智能监测装置，其特征在于：所述光照模块（6）包括电源、电容（C）、电阻（R）、电感（L）、LED阵列、恒流驱动芯片（PT4115）、脉宽调制（PWM）、稳压二极管（D1）；电容（C）、稳压二极管（D1）的一端分别与电源连接，电容（C）的另一端接地，稳压二极管（D1）的另一端与恒流驱动芯片（PT4115）的引脚SW连接后再...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹金慧，张雨琦，吴建德，王晓东，范玉刚，黄国勇，冯早，叶波，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：新型
国别省市：云南,53