一种基于MCU单片机的智能农业监测及控制系统技术方案

本实用新型专利技术公开一种基于MCU单片机的智能农业监测及控制系统，包括主控网关、传感器组件、摄像头组件、控制器组件、云服务器、移动客户端；主控网关，负责与云服务器、移动客户端数据对接，负责下发控制指令到控制器组件，负责上传传感器组件的数据，负责摄像头组件的数据处理以及传输；传感器组件，负责采集环境数据；摄像头组件，负责采集当前环境画面；控制器组件，负责设备控制功能，控制设备开关以及设备状态；云服务器，负责数据处理，负责与移动客户端对接数据；移动客户端，负责实时显示画面、环境参数，负责环境参数调节。本实用新型专利技术能够实时查看环境参数及实时查看监控画面，使得使用者能够更详细掌握作物生长情况以及病害情况。

【技术实现步骤摘要】
一种基于MCU单片机的智能农业监测及控制系统
本技术涉及MCU单片机
，具体涉及一种基于MCU单片机的智能农业监测及控制系统。
技术介绍
现代农业是当今世界农业发展的新潮流，是由信息技术支持的根据空间变异，定位、定时、定量地实施一整套现代化农事操作技术与管理的系统，其基本涵义是根据作物生长的土壤性状，调节对作物的投入，即一方面查清田块内部的土壤性状与生产力空间变异，另一方面确定农作物的生产目标，进行定位的“系统诊断、优化配方、技术组装、科学管理”，调动土壤生产力，以最少的或最节省的投入达到更高的产量，并改善环境，高效地利用各类农业资源，取得经济效益和环境效益。农业生产环境监测是实施精准农业的基础。托普物联网积极探索现代农业生产方式，为了建设现代农业装备示范基地，历经数据成功开发现代农业监测系统的，希望通过系统智能控制现代农业装备，监测和智能适调农业生产环境以满足农作物生长的需求，提高农业生产效益。市场上具有的是以PLC和传感器技术为核心，适应现代农业发展的要求，实现了现代农业生产环境的智能化监控。该系统既解决了现场环境参数(温度、湿度、光照、土壤温度、CO2浓度等)的自动获取问题，又可以远程智能监控，满足了管理的要求。系统中内嵌了动态域名解析功能，可以很方便地借助ADSL、GPRS等廉价通信方式实现远程监控，为上级管理者提供方便，节省了大量的成本。系统具有维护方便、成本低、可靠性高等优点，适用于温室大棚、猪场等多种农业生产环境的监测。市场上已有的农业监测控制系统只能够完成以下功能：1、利用PLC作为主控制器，主控制器成本较高；2、温度、湿度、光照、土壤温度、CO2浓度传感器；3、GPRS网络通信功能。随着社会的发展，目前的农业监测控制系统的功能性已无法满足使用需求。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于MCU单片机的智能农业监测及控制系统。本技术的技术方案如下：一种基于MCU单片机的智能农业监测及控制系统，包括主控网关、传感器组件、摄像头组件、控制器组件、云服务器、移动客户端，所述传感器组件、摄像头组件、控制器组件分别与所述主控网关信号相连，所述主控网关通过路由器与所述云服务器、移动客户端通信连接；所述主控网关，负责与云服务器、移动客户端数据对接，负责下发控制指令到控制器组件，负责上传传感器组件的数据，负责摄像头组件的数据处理以及传输；所述传感器组件，负责采集环境数据；所述摄像头组件，负责采集当前环境画面，其与所述主控网关之间通过UART信号传输，所述摄像头组件是由WIFI摄像头模块、第一MCU控制器、WIFI模块、第一LORA模块所组成，所述WIFI摄像头模块、WIFI模块、第一LORA模块分别与所述第一MCU控制器信号相连；所述控制器组件，负责设备控制功能，控制设备开关以及设备状态；所述云服务器，负责数据处理，负责与移动客户端对接数据；所述移动客户端，负责实时显示画面、环境参数，负责环境参数调节。上述方案中，所述传感器组件是由传感器模块、第二MCU控制器、第二LORA模块所组成，所述传感器模块、第二LORA模块分别与所述第二MCU控制器信号相连。上述方案中，所述传感器模块包括温度传感器模块、湿度传感器模块、光照传感器模块、土壤温度传感器模块、CO2浓度传感器模块、土壤氮磷钾传感器模块。上述方案中，所述传感器组件与所述主控网关之间通过LORA信号传输。上述方案中，所述控制器组件是由控制器模块、第三MCU控制器、第三LORA模块所组成，所述控制器模块、第三LORA模块分别与所述第三MCU控制器信号相连。上述方案中，所述控制器组件与所述主控网关之间通过LORA信号传输。上述方案中，所述主控网关、云服务器、移动客户端与所述路由器之间采用TCP/CP通信方式。相对于现有技术，本技术的有益效果在于：本技术是利用MCU单片机处理数据，主控制成本更低，产品功耗更低；传感器增加了土壤氮磷钾含量测量；增加了改变这些环境因素的控制器；传感器、控制器与主控制器采用LORA组网，能够实现多点采集，数据更加准确，并且实现各组件与网关之间无线通信解决了布线问题；主控制器利用WIFI进行网络通信，既能够实时查看环境参数，还能够手动/自动条件环境参数，更能够实时查看监控画面，使得使用者能够更详细掌握作物生长情况。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本技术提供的一种基于MCU单片机的智能农业监测及控制系统的系统框图；图2为本技术所述摄像头组件的结构框图；图3为本技术所述传感器组件的结构框图；图4为本技术所述控制器组件的结构框图。具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。为了说明本技术所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。实施例请参阅图1，本实施例提供一种基于MCU单片机的智能农业监测及控制系统，由若干个硬件部分组成，包括主控网关1、传感器组件2、摄像头组件3、控制器组件4、云服务器5、移动客户端6，传感器组件2、摄像头组件3、控制器组件4分别与主控网关1信号相连，主控网关1通过路由器7与云服务器5、移动客户端6通信连接。具体的，对于各硬件部分的功能性说明：所述主控网关1，负责与云服务器5、移动客户端6数据对接，负责下发控制指令到控制器组件4，负责上传传感器组件2的数据，负责摄像头组件3的数据处理以及传输。所述摄像头组件3，负责采集当前环境画面，识别作物，识别病虫害等功能。其与主控网关1之间通过UART信号传输。如图2所示，本实施例，该摄像头组件3是由WIFI摄像头模块31、第一MCU控制器32、WIFI模块33、第一LORA模块34所组成，WIFI摄像头模块31、WIFI模块33、第一LORA模块34分别与第一MCU控制器32信号相连。所述传感器组件2，负责采集环境数据；其与主控网关1之间通过LORA信号传输。如图3所示，本实施例，该传感器组件2是由传感器模块21、第二MCU控制器22、第二LORA模块23所组成，传感器模块21、第二LORA模块23分别与第二MCU控制器22信号相连；所述传感器模块21包括包括温度传感器模块、湿度传感器模块、光照传感器模块、土壤温度传感器模块、CO2浓度传感器模块、土壤氮磷钾传感器模块等。所述控制器组件4，负责设备控制功能，控制设备开关以及设备状态；其本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于MCU单片机的智能农业监测及控制系统，其特征在于：包括主控网关、传感器组件、摄像头组件、控制器组件、云服务器、移动客户端，所述传感器组件、摄像头组件、控制器组件分别与所述主控网关信号相连，所述主控网关通过路由器与所述云服务器、移动客户端通信连接；/n所述主控网关，负责与云服务器、移动客户端数据对接，负责下发控制指令到控制器组件，负责上传传感器组件的数据，负责摄像头组件的数据处理以及传输；/n所述传感器组件，负责采集环境数据；/n所述摄像头组件，负责采集当前环境画面，其与所述主控网关之间通过UART信号传输，所述摄像头组件是由WIFI摄像头模块、第一MCU控制器、WIFI模块、第一LORA模块所组成，所述WIFI摄像头模块、WIFI模块、第一LORA模块分别与所述第一MCU控制器信号相连；/n所述控制器组件，负责设备控制功能，控制设备开关以及设备状态；/n所述云服务器，负责数据处理，负责与移动客户端对接数据；/n所述移动客户端，负责实时显示画面、环境参数，负责环境参数调节。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于MCU单片机的智能农业监测及控制系统，其特征在于：包括主控网关、传感器组件、摄像头组件、控制器组件、云服务器、移动客户端，所述传感器组件、摄像头组件、控制器组件分别与所述主控网关信号相连，所述主控网关通过路由器与所述云服务器、移动客户端通信连接；
所述主控网关，负责与云服务器、移动客户端数据对接，负责下发控制指令到控制器组件，负责上传传感器组件的数据，负责摄像头组件的数据处理以及传输；
所述传感器组件，负责采集环境数据；
所述摄像头组件，负责采集当前环境画面，其与所述主控网关之间通过UART信号传输，所述摄像头组件是由WIFI摄像头模块、第一MCU控制器、WIFI模块、第一LORA模块所组成，所述WIFI摄像头模块、WIFI模块、第一LORA模块分别与所述第一MCU控制器信号相连；
所述控制器组件，负责设备控制功能，控制设备开关以及设备状态；
所述云服务器，负责数据处理，负责与移动客户端对接数据；
所述移动客户端，负责实时显示画面、环境参数，负责环境参数调节。


2.根据权利要求1所述的一种基于MCU单片机的智能农业监测及控制系统，其特征在于：所述传感器组件是由传感器模块、第二MCU控制器、...

【专利技术属性】
技术研发人员：李松，张超，陈志发，牛园园，
申请(专利权)人：深圳牛卓科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44