基于Zigbee的智能猪舍环境数据采集装置制造方法及图纸

基于Zigbee的智能猪舍环境数据采集装置，涉及一种环境数据采集装置，所述装置主机正面设有液晶显示屏、正面左下角设有红外接收器、主机上方左侧覆盖有太阳能光伏板，主机上方右侧有五个传感器，从左到右依次为温度传感器、湿度传感器、二氧化碳浓度传感器、光照传感器和氨气浓度传感器；主机右侧为ZigBee天线；主机内部包括MSP430FR2000主板、液晶显示屏、红外接收器、ZigBee模块、ZigBee无线网络天线、温度传感器、湿度传感器、二氧化碳浓度传感器、光照传感器和氨气浓度传感器、光伏发电板管理及电池电源。非常适合现有猪舍的升级改造。采用智能数据采集，实时反馈猪舍的环境情况，大大节约了人力成本，使智能化猪舍成为可能。

Intelligent piggery environment data acquisition device based on Zigbee

Intelligent environmental data acquisition device based on Zigbee, which relates to a data acquisition device, the host device is provided with liquid crystal display, front lower left corner is provided with an infrared receiver, the host is covered with solar photovoltaic panels above the left side, right above the host with five sensors, from left to right, temperature sensor, humidity sensor the concentration of carbon dioxide sensor, light sensor and ammonia concentration sensor; host is on the right side of the ZigBee antenna; inside the host motherboard, including MSP430FR2000 LCD, infrared receiver, ZigBee module, ZigBee wireless network antenna, temperature sensor, humidity sensors, carbon dioxide sensors, light sensors and ammonia concentration sensor, PV and battery power management. It is very suitable for the upgrading of the existing piggery. The intelligent data collection is used to feed back the environment of the piggery in real time, greatly saving the human cost and making it possible for the intelligent piggery.

【技术实现步骤摘要】
基于Zigbee的智能猪舍环境数据采集装置
本专利技术涉及一种环境数据采集装置，特别是涉及一种基于Zigbee的智能猪舍环境数据采集装置。
技术介绍
生猪养殖已经从传统的一家一户的农户型养殖转变为物联网智能化的大规模农场化养殖。现有的猪舍管理都采用人工管理，需要耗费大量的人力资源对猪舍的环境数据进行采集。智能型猪舍具有自动采集数据，自动检测，自动管理的特点。但完全重新建设智能型猪舍投入大，对原有猪舍也是一种浪费。在原有猪舍的基础上进行改造是现有方案中最经济和实用的方案。传统猪舍如果更改为智能型猪舍会需要铺设各种管线，会遇到系统布线困难、组网复杂、工作效率低、节点生存周期短而功耗较大的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于Zigbee的智能猪舍环境数据采集装置，该装置置于一个小体积的盒子里，具有防潮，易于安装特点，非常适合猪舍内潮湿的恶劣环境。采用工业标准的ZigBee无进行数据传输，采用无线传输，低功耗设计，太阳能发电供电，无需铺设复杂的传输和供电电缆，非常适合现有猪舍的升级智能改造，易于施工安装，节省施工成本。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：基于Zigbee的智能猪舍环境数据采集装置，所述装置主机正面设有液晶显示屏、正面左下角设有红外接收器、主机上方左侧覆盖有太阳能光伏板，主机上方右侧有五个传感器，从左到右依次为温度传感器、湿度传感器、二氧化碳浓度传感器、光照传感器和氨气浓度传感器；主机右侧为ZigBee天线；主机内部包括MSP430FR2000主板、液晶显示屏、红外接收器、ZigBee模块、ZigBee无线网络天线、温度传感器、湿度传感器、二氧化碳浓度传感器、光照传感器和氨气浓度传感器、光伏发电板管理及电池电源；ZigBee无线网络天线通过射频电缆连接到ZigBee模块上，ZigBee模块连接到MSP430FR2000主板上，红外接收器通过I2C总线连接到MSP430FR2000主板上。所述的基于Zigbee的智能猪舍环境数据采集装置，所述温度传感器、湿度传感器、二氧化碳浓度传感器、光照传感器和氨气传感器通过串行口连接主机内部的MSP430FR2000微处理器。所述的基于Zigbee的智能猪舍环境数据采集装置，所述MSP430FR2000主板通过串口连接传感器、ZigBee模块。本专利技术的优点与效果是：本专利技术提为一种基于Zigbee的太阳能供电，新型低功耗无线猪舍环境数据采集设备。采用小功率的Zigbee技术实现无线传输，无须铺设信号线，可以避免高成本的信号和电源线的铺设。结合猪舍特点和系统能耗，采用太阳能供电，无须铺设供电线缆，传感器采用低功耗，节点多休眠等方面降低系统功耗。非常适合现有猪舍的升级改造。采用智能数据采集，实时反馈猪舍的环境情况，大大节约了人力成本，使智能化猪舍成为可能。本专利技术装置以工业级ZigBee无线通讯模块ZM5162-3C和超低功耗MSP430FR2000为基础。利用ZigBee无线模块的无线特性，采用无线组网，无须铺设有线传输电缆，避免了由于猪舍复杂潮湿环境和生猪对传输线路的破坏，从而造成的无法采集正确的现场数据的问题。ZM5162-3C具有快速灵活，自组网，低功耗，双向通信的优点。即使一个节点发生问题也不会影响到其他节点的运行。利用MSP430FR2000的低功耗，强大数据处理能力，通过特殊算法，实时采集和处理猪舍中温度，湿度，光照，二氧化碳，氨气传感器传送回来的温度，湿度，光照，二氧化碳，氨气数据。在处理过数据后实时将有用数据通过ZigBee组成的网络发送给远端的监控中心，使监控中心可以实时监测被测地点的温度，湿度，光照，二氧化碳，氨气信息，为后续控制光照，控制温度，控制湿度，启动排风后续动作提供实时数据和依据。利用MSP430FR2000高集成、多传输接口、低功耗的特点，将整个系统集成在一个外壳里，可以对抗猪舍里的潮湿恶劣环境。采用太阳能发电和电池供电相结合，使该设备的工作环境不需要安排电力供应，极大的满足了环境的变化，方便了装置的架设。具有体积小、ZigBee无线传输无需布线、不间断运行、易于维护和使用的特点。1、采用无线传输，低功耗设计，太阳能发电供电，无需铺设复杂的传输和供电电缆，非常适合现有猪舍的升级智能改造，易于施工安装，节省施工成本。2，采用工业标准的ZigBee无进行数据传输，具有节点数量多，网络自适应，传输可靠优点。3、将整个设备放置于一个小体积的盒子里，具有防潮，易于安装特点，非常适合猪舍内潮湿的恶劣环境。附图说明图1为本专利技术结构示意图；图2为本专利技术主机内部示意图。图中部件：1为系统主机，2为液晶显示屏，3为红外接收器，4为光伏发电板，5为温度传感器，6为湿度传感器，7为二氧化碳浓度传感器，8为光照强度传感器，9位氨气浓度传感器，10为ZigBee天线。具体实施方式下面结合附图所示实施例对本专利技术进行详细说明。本专利技术基于Zigbee的太阳能供电低功耗猪舍数据采集装置，包括系统主机1台、遥控器1个。主机有一个长方形外壳，主机正面设有1个液晶显示屏、正面左下角设有1个红外接收器、主机上方左侧覆盖有太阳能光伏板，主机上方右侧有五个传感器，从左到右依次为温度传感器，湿度传感器，二氧化碳浓度传感器，光照传感器和氨气浓度传感器。主机右侧为ZigBee天线。液晶显示屏实时显示传感器采集的温度，湿度，二氧化碳浓度，光照和氨气浓度数据，但为了节约电力，在系统正常运行时此液晶显示屏是关闭的，不需要显示任何内容，只有当收到红外遥控器或通过ZigBee网络传输过来设置指令或显示指令时才点亮显示，并于一定时间后自动关闭来节省电力。红外接收器负责接收红外遥控器的遥控信号，对主机进行设置，和下达各种操作指令。温度传感器，湿度传感器，二氧化碳浓度传感器，光照传感器和氨气传感器分别实时采集猪舍内的温度，湿度，二氧化碳浓度，光照和氨气浓度数据。并通过串行口传送到主机内部的MSP430FR2000微处理器进行处理。这些传感器采用了低功耗和带有睡眠功能的传感器，在微处理器发出采集数据时进行数据采集，当无采集数据时这些传感器会进入低功耗睡眠模式。这些低功耗和睡眠模式的采用，极大地降低了整机的系统功耗。为系统采用太阳能发电奠定了基础。太阳能光伏板为此装置的动力装置，负责接收太阳光发电，在太阳光充足的情况下，此电池板产生的电力供应整个装置运行的同时还给装置内部的电池充电，当夜晚或光照不足时，整个系统由电池供电，由于采用了带有低功耗和睡眠模式的传感器，ZigBee低功耗网络和MSP430FR2000微处理器的低功耗设计，此光伏发电板和电池完全可以提供整个设备的长时间稳定运行，完全不需要铺设交流电。ZigBee天线负责发送ZigBee的无线信号。用于与其他ZigBee组成ZigBee网络并与主机进行通信主机进行通信。遥控器有若干按钮，通过红外线，在一定距离内实现对对整个系统进行设置，应答操作。主机内部包括MSP430FR2000主板、液晶显示屏、红外接收器、ZigBee模块，ZigBee无线网络天线、温度传感器，湿度传感器，二氧化碳浓度传感器，光照传感器和氨气浓度传感器,光伏发电板管理及电池电源部分组成。显示屏通过并口取得MSP430FR2000的显示数据，显示传感器采集的温度本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于Zigbee的智能猪舍环境数据采集装置，其特征在于，所述装置主机正面设有液晶显示屏、正面左下角设有红外接收器、主机上方左侧覆盖有太阳能光伏板，主机上方右侧有五个传感器，从左到右依次为温度传感器、湿度传感器、二氧化碳浓度传感器、光照传感器和氨气浓度传感器；主机右侧为ZigBee天线；主机内部包括MSP430FR2000主板、液晶显示屏、红外接收器、ZigBee模块、ZigBee无线网络天线、温度传感器、湿度传感器、二氧化碳浓度传感器、光照传感器和氨气浓度传感器、光伏发电板管理及电池电源；ZigBee无线网络天线通过射频电缆连接到ZigBee模块上， ZigBee模块连接到MSP430FR2000主板上，红外接收器通过I2C总线连接到MSP430FR2000主板上。

【技术特征摘要】
1.基于Zigbee的智能猪舍环境数据采集装置，其特征在于，所述装置主机正面设有液晶显示屏、正面左下角设有红外接收器、主机上方左侧覆盖有太阳能光伏板，主机上方右侧有五个传感器，从左到右依次为温度传感器、湿度传感器、二氧化碳浓度传感器、光照传感器和氨气浓度传感器；主机右侧为ZigBee天线；主机内部包括MSP430FR2000主板、液晶显示屏、红外接收器、ZigBee模块、ZigBee无线网络天线、温度传感器、湿度传感器、二氧化碳浓度传感器、光照传感器和氨气浓度传感器、光伏发电板管理及电池电源；ZigBee无线网...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘洋，田力威，陈瑶，
申请(专利权)人：沈阳大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21