一种设施农业生产环境数据采集器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种设施农业生产环境数据采集器，包括用于数据处理和任务管理的处理器模块、用于测量环境信息采集的传感器模块、用于传感器与处理器数据通信的RS485通讯接口、用于显示检测结果以及工作状态的液晶显示模块、用于采集器与电脑终端数据通信的串口通信模块、以及用于提供各模块工作电源的电源供电模块；所述电源供电模块分别与处理器模块、传感器模块、液晶显示模块、串口通信模块连接，所述处理器模块分别与串口通信模块、RS485通讯接口、传感器模块、液晶显示模块连接，所述传感器模块通过RS485通讯接口与处理器模块连接。本实用新型专利技术远程设施农业生产环境数据采集器具有可扩展性强、体积小、工作稳定、使用方便数据传输可靠等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种设施农业生产环境数据采集器
本技术涉及农业生产环境监测的
，特别涉及一种设施农业生产环境数据采集器。
技术介绍
空气温湿度、二氧化碳浓度、光照度、土壤温湿度等指标是温室农业生产过程中对作物生长至关重要的环境指标。传感器是指能感受规定的被测量，并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置，传感器作为信息获取的重要手段，与通信技术和计算机技术共同构成信息技术的三大支柱。目前我国常见温室大棚环境监测方法依然是采取人工观察温度计、湿度计并对其进行纸质记录，而对土壤温湿度的判断则依靠经验进行判断。这种方法不仅数据获取不准确，且不易保存和后期的分析处理。因此，以快速、准确获取温室生产环境参数为目的，设计一个设施农业生产环境数据采集器尤为重要。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种设施农业生产环境数据采集器。本技术的目的通过下述技术方案实现：本技术一种设施农业生产环境数据采集器，包括用于数据处理和任务管理的处理器模块、用于测量环境信息采集的传感器模块、用于传感器与处理器数据通信的RS485通讯接口、用于显示检测结果以及工作状态的液晶显示模块、用于采集器与电脑终端数据通信的串口通信模块、以及用于提供各模块工作电源的电源供电模块；所述电源供电模块分别与处理器模块、传感器模块、液晶显示模块、串口通信模块连接，所述处理器模块分别与串口通信模块、RS485通讯接口、传感器模块、液晶显示模块连接，所述传感器模块通过RS485通讯接口与处理器模块连接。作为优选的技术方案，所述传感器模块包括土壤温湿度传感器、空气温湿度传感器、光照度传感器、以及二氧化碳浓度传感器；所述土壤温湿度传感器、空气温湿度传感器、光照度传感器、以及二氧化碳浓度传感器均通过RS485通讯接口连接与处理器模块连接。作为优选的技术方案，所述二氧化碳浓度传感器选用SensorAirS08传感器，所述空气温湿度传感器选用DHT22传感器，所述光照度传感器选用BH1750FVI传感器，所述土壤温湿度传感器选用SOILMOISTURESENSOR传感器。作为优选的技术方案，所述串口通信模块内核芯片为RS3232芯片。作为优选的技术方案，所述RS485通讯接口内核芯片为RS485芯片。作为优选的技术方案，所述液晶显示模块采用128x96图形点阵显示屏。作为优选的技术方案，所述电源供电模块包括12V锂电池和直流稳压芯片，12V锂电池经直流稳压芯片降压至3.3V为系统各模块供电。作为优选的技术方案，所述直流稳压芯片为TPS62170芯片。作为优选的技术方案，所述处理器模块内核芯片为STM32微处理器。本技术相对于现有技术具有如下的优点及效果：1、本技术设施农业生产环境数据采集器可将被检测区域的环境信息进行快速、精准采集，并可将采集到的数据通过液晶屏直接显示并传输至电脑终端进行展示和存储。2、本技术设施农业生产环境数据采集器具有体积小、工作稳定、低功耗以及可靠性强等优点。附图说明图1是本技术的结构示意图；图2是本技术的处理器模块电路组成原理图；图3是本技术的液晶显示模块与处理器模块接口电路原理图；图4是本技术的3.3V稳压电路原理图；图5是本技术5V稳压电路原理图；图6是本技术的RS485通讯接口电路原理图；图7是本技术的串口通信模块电路原理图。具体实施方式下面结合实施例及附图对本专利技术作进一步详细的描述，但本专利技术的实施方式不限于此。实施例如图1所示，本实施例一种设施农业生产环境数据采集器，包括用于数据处理和任务管理的处理器模块、用于测量环境信息采集的传感器模块、用于传感器与处理器数据通信的RS485通讯接口、用于显示检测结果以及工作状态的液晶显示模块、用于采集器与电脑终端数据通信的串口通信模块、用于提供各模块工作电源的电源供电模块；所述电源供电模块分别与处理器模块、传感器模块、液晶显示模块、串口通信模块连接，所述处理器模块分别与串口通信模块、RS485通讯接口、传感器模块、液晶显示模块连接，所述传感器模块与RS485通讯接口连接。本实施例主要是利用空气温湿度传感器、二氧化碳浓度传感器、光照度传感器和土壤温湿度传感器检测温室生产的环境指标，检测结果可通过液晶显示模块实时读取，并可通过串口通讯模块传输至电脑进行显示、分析和存储。本实施例中设施农业生产环境数据采集器的处理器模块以STM32微处理器为核心。本处理器模块具有上电自动复位及手动按键复位功能，晶体振荡电路为系统提供工作所需要的时钟信号，所有的任务调度、数据处理、功能协调、通信控制都在此模块的支持下完成，处理器的上述功能以及数据处理的过程等是本领域常用的手段。处理器模块电路组成原理图如图2所示，由处理器STM32F103RBT6和外围电路组成，在处理器的第5管脚上连接有电阻R1，在第5管脚和第6管脚上连接有晶振Y1，Y1的两端又分别连接有电容C6和C7；处理器的第7管脚连接有复位开关S1，VBAT管脚分别连接有二极管D1和D2，D1的阳极连接有电阻R2和电容C8，D2的阳极连接有电池组BT1，电池组并联连接有电容C11；处理器的4管脚连接有晶振Y2，晶振的两端分别连接有电容C9和C10,电容C9和C10并联和接地。本实施例中设施农业生产环境数据采集器的液晶显示模块采用128x96图形点阵显示屏为核心，数据传输串口DB0-DB15直接与处理器端口PB0-PB15相连接，支持FSTN-Pos/STN-Blue/FSTN-Neg以及TAB结构，工作电压3.3V，支持四级灰度以及高效率白LED背光，具有体积小、功耗低等优点，广泛适用于手持仪器。液晶显示模块与处理器模块接口电路原理图如图3所示，包括芯片TFTLCD和外围电路，芯片的第24管脚连接有电容C18后接地，第28管脚连接有电容C19后接地。本实施例中设施农业生产环境数据采集器的电源模块由12V锂电池和TPS62170直流稳压芯片及其外围电路构成。由于采集器的处理器模块、串口通讯模块的供电电压为3.3V，而传感器模块、液晶显示模块的供电电压为5V，因此在电源模块的设计当中，12V电压经由2路TPS62170降压电路分别降至3.3V和5V输出，3.3V降压电路原理图如图4所示，5V降压电路原理图如图5所示。在3.3V降压电路中，电阻R30的阻值为300kΩ，R33的阻值为100kΩ。在5V降压电路中，电阻R35的阻值为510kΩ，R37的阻值为100kΩ。本实施例中设施农业生产环境数据采集器的传感器模块中所有传感器均为智能化数字传感器，RS-485接口输出数据，支持标准ModbusRTU工业数据总线协议，能够完成数据采集、校准及自动温度补偿等功能，用户可自定义查询子地址，设置传输波特率。传感器模块与处理器模块之间的RS485通讯接口电路原理图如图6所示。本实施例中，所述传感器模块包括土壤温湿度传感器、空气温湿度传感器、光照度传感器、以及二氧化碳浓度传感器；所述土壤温湿度传感器、空气温湿度传感器、光照度传感器、以及二氧化碳浓度传感器均通过RS485通讯接口连接与处理器模块连接；另外，可根据实际应用增加或删减传感器的种类，所述二氧化碳浓度传感器选用SensorAirS08传感器，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种设施农业生产环境数据采集器，其特征在于，包括用于数据处理和任务管理的处理器模块、用于测量环境信息采集的传感器模块、用于传感器与处理器数据通信的RS485通讯接口、用于显示检测结果以及工作状态的液晶显示模块、用于采集器与电脑终端数据通信的串口通信模块、以及用于提供各模块工作电源的电源供电模块；所述电源供电模块分别与处理器模块、传感器模块、液晶显示模块、串口通信模块连接，所述处理器模块分别与串口通信模块、RS485通讯接口、传感器模块、液晶显示模块连接，所述传感器模块通过RS485通讯接口与处理器模块连接。

【技术特征摘要】
1.一种设施农业生产环境数据采集器，其特征在于，包括用于数据处理和任务管理的处理器模块、用于测量环境信息采集的传感器模块、用于传感器与处理器数据通信的RS485通讯接口、用于显示检测结果以及工作状态的液晶显示模块、用于采集器与电脑终端数据通信的串口通信模块、以及用于提供各模块工作电源的电源供电模块；所述电源供电模块分别与处理器模块、传感器模块、液晶显示模块、串口通信模块连接，所述处理器模块分别与串口通信模块、RS485通讯接口、传感器模块、液晶显示模块连接，所述传感器模块通过RS485通讯接口与处理器模块连接。2.根据权利要求1所述设施农业生产环境数据采集器，其特征在于，所述传感器模块包括土壤温湿度传感器、空气温湿度传感器、光照度传感器、以及二氧化碳浓度传感器；所述土壤温湿度传感器、空气温湿度传感器、光照度传感器、以及二氧化碳浓度传感器均通过RS485通讯接口连接与处理器模块连接。3.根据权利要求2所述设施农业生产环境数据采集器，其特征在于，所述二氧化碳浓度传感器选用Se...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶云，江晓发，刘遵亮，黄伟波，
申请(专利权)人：广州海睿信息科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44