一种农业环境信息采集装置及控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种农业环境信息采集装置及控制方法，装置包括土壤数据采集装置，还包括空气数据采集装置、上位机；其中，土壤数据采集装置、空气数据采集装置均与上位机连接。本发明专利技术可以实现多节点，跨区域测量，能够提高土壤和空气温湿度和光照强度的检测效率，数据采集装置可以根据需求自行添加或减少，操作便捷；采用的是独立供电方式，可以实现电池和太阳能板两种供电方式，便于携带，并且通过控制传感器的通断电来有效的降低设备的功率，可实现设备的长时间工作；能将实时采集数据通过云端进行存储，减少了人工记录数据花费的时间，能够有效提升数据记录的效率；采用外壳封装，可以实现装置在户外和室内的使用，能够适用于多种场景。多种场景。多种场景。

【技术实现步骤摘要】
一种农业环境信息采集装置及控制方法


[0001]本专利技术涉及一种农业环境信息采集装置及控制方法，属于农业环境监测的


技术介绍

[0002]随着农业的不断发展，我国的农业正由传统农业向着现代农业转变，农业信息化也经历了数字农业、精准农业、智慧农业三个发展过程。智慧农业就是把农业视为一个有机联系的整体，透彻的感知技术、广泛的互联技术和深入的智能化技术可使得农业系统的运转更加有效、更加智慧和更加智能。为了在实际的农业生产中，提高农作物的产量和品质，对农作物进行合理的灌溉，就必须要对农作物的生长需求有一个清楚地认识，然而在实际的农业生产中，人们往往一味地追求农作物的产量而使用大量的化肥农药，这不仅仅使得生产成本增加，而且还造成了环境的污染。
[0003]为了解决上述存在的问题，物联网在农业方面的运用就油然而生，物联网在农业方面的应用对农业的发展起到了至关重要的作用。目前针对农业方面与本申请最相关的现有技术主要考虑的是通过温湿度及电导率检测装置进行检测土壤的温湿度及电导率检测，缺乏同时获得其它农业环境信息的不足；再者，现有技术中主要只考虑了需要获取土壤的温湿度及电导率数据，但是并没有考虑设备的能耗等。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供了一种农业环境信息采集装置，一方面可以用于获取土壤温湿度及电导率信息，还可以获取空气温湿度和光照强度信息；另一方面，采用继电器控制主要耗能设备的通断；再进一步地，提供了一种农业环境信息采集装置的控制方法，进而实现了农业环境信息采集装置的控制，最大程度地降低了设备的能耗。
[0005]本专利技术的技术方案是：一种农业环境信息采集装置，包括土壤数据采集装置2，还包括空气数据采集装置1、上位机3；其中，土壤数据采集装置2、空气数据采集装置1均与上位机3连接；所述土壤数据采集装置2包括土壤温湿度及电导率三合一传感器24、继电器Ⅰ14、单片机Ⅰ15、蓝牙模块Ⅰ18、RS485转TTL模块Ⅰ21、供电装置Ⅰ；其中，供电装置Ⅰ用于供电，通过继电器Ⅰ14控制RS485转TTL模块Ⅰ21、土壤温湿度及电导率三合一传感器24的通断，单片机Ⅰ15通过RS485转TTL模块Ⅰ21与土壤温湿度及电导率三合一传感器24连接，单片机Ⅰ15通过蓝牙模块Ⅰ18与上位机连接；所述空气数据采集装置1包括光照温湿度测试仪44、继电器Ⅱ34、单片机Ⅱ35、蓝牙模块Ⅱ38、RS485转TTL模块Ⅱ41、供电装置Ⅱ；其中，供电装置Ⅱ用于供电，通过继电器Ⅱ35控制RS485转TTL模块Ⅱ41、光照温湿度测试仪44的通断，单片机Ⅱ35通过RS485转TTL模块Ⅱ41与光照温湿度测试仪44连接，单片机Ⅱ35通过蓝牙模块Ⅱ38与上位机连接。
[0006]所述供电装置Ⅰ、供电装置Ⅱ结构相同，包括锂电池电源管理芯片、直流充电接口、太阳能板接口、太阳能充电管理芯片、锂电池接口、锂电池、稳压模块；外部电源通过直流充
电接口给锂电池电源管理芯片供电，通过直流充电指示灯进行亮灯指示；太阳能电池板通过太阳能板接口给太阳能充电管理芯片供电，通过太阳能电池板充电指示灯进行亮灯指示；锂电池电源管理芯片、太阳能充电管理芯片通过锂电池接口与锂电池连接，为锂电池充电；锂电池经锂电池电源管理芯片供电，且能通过稳压模块进行降压供电。
[0007]所述上位机包括单片机Ⅲ58、蓝牙模块Ⅲ55、4G模块60、供电装置Ⅲ；其中，供电装置Ⅲ用于供电，土壤数据采集装置、空气数据采集装置均与蓝牙模块Ⅲ55连接，通过蓝牙模块Ⅲ55与单片机Ⅲ58连接，单片机Ⅲ58通过4G模块60与阿里云平台4连接。
[0008]所述单片机Ⅰ15通过高低电平触发标识控制继电器14的吸合。
[0009]根据本专利技术的另一方面，还提供了一种农业环境信息采集装置的控制方法，包括：
[0010]土壤数据采集装置的控制：所述单片机Ⅰ15通过改变引脚的电平来实现继电器Ⅰ14的吸合，继电器Ⅰ14吸合后土壤温湿度及电导率三合一传感器24、485转TTL模块Ⅰ21处于通电状态，通电10秒后，单片机Ⅰ15经485转TTL模块Ⅰ21向土壤温湿度及电导率三合一传感器24发送问询帧，土壤温湿度及电导率三合一传感器24在接收到单片机Ⅰ15的问询帧后，将数据经485转TTL模块Ⅰ21返回给单片机Ⅰ15，单片机Ⅰ15经蓝牙模块Ⅰ18将数据传输给上位机的蓝牙模块Ⅲ55，在数据发送完成后延迟3秒，单片机Ⅰ15通过改变引脚的电平实现继电器Ⅰ14的断开；
[0011]空气数据采集装置的控制：所述单片机Ⅱ35通过改变引脚的电平来实现继电器Ⅱ34的吸合，继电器Ⅱ34吸合后光照温湿度测试仪44、485转TTL模块Ⅱ41处于通电状态，通电10秒后，单片机Ⅱ35经485转TTL模块Ⅱ41向光照温湿度测试仪44发送问询帧，光照温湿度测试仪44在接收到单片机Ⅱ35的问询帧后，将数据经485转TTL模块Ⅱ41返回给单片机Ⅱ35，单片机Ⅱ35经蓝牙模块Ⅱ38传输给上位机的蓝牙模块Ⅲ55，在数据发送完成后延迟3秒，单片机Ⅱ35通过改变引脚的电平实现继电器Ⅱ34的断开；
[0012]上位机的蓝牙模块Ⅲ55在接收到其他蓝牙模块发送过来的数据后，蓝牙模块Ⅲ55将数据传输给单片机Ⅲ58，单片机Ⅲ58在对接收到的数据进行解析后，通过4G模块60将数据上传至阿里云平台4进行存储。
[0013]在一个上传周期内，上位机将最新更新的一条有效数据上传至阿里云平台4。
[0014]获取最新更新的一条有效数据的方式为：在一个上传周期内，利用第n个采样周期内土壤数据采集装置、空气数据采集装置传送至上位机的有效数据去更新第n
‑
1个采样周期内传送至上位机的数据；多个采样周期构建一个上传周期。
[0015]本专利技术的有益效果是：本专利技术可以实现多节点，跨区域测量，能够提高土壤和空气温湿度和光照强度的检测效率，数据采集装置可以根据需求自行添加或减少，操作便捷；采用的是独立供电方式，可以实现电池和太阳能板两种供电方式，便于携带，并且通过控制传感器的通断电来有效的降低设备的功率，可实现设备的长时间工作；能将实时采集数据通过云端进行存储，减少了人工记录数据花费的时间，能够有效提升数据记录的效率；采用外壳封装，可以实现装置在户外和室内的使用，能够适用于多种场景，并且具有便于携带和安装方便等特点。
附图说明
[0016]图1为本专利技术的结构框图；
[0017]图2为本专利技术的土壤数据采集装置流程图；
[0018]图3为本专利技术的空气数据采集装置流程图；
[0019]图4为本专利技术的上位机数据传递流程图；
[0020]图5为本专利技术的土壤数据采集装置结构图；
[0021]图6为本专利技术的空气数据采集装置结构图；
[0022]图7为本专利技术的上位机结构图；
[0023]图中各标号为：1
‑
空气数据采集装置、2
‑
土壤数据采集装置、3
‑
上位机、4
‑
阿里云平台、5
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...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
(55)，在数据发送完成后延迟3秒，单片机Ⅱ(35)通过改变引脚的电平实现继电器Ⅱ(34)的断开；上位机的蓝牙模块Ⅲ(55)在接收到其他蓝牙模块发送过来的数据后，蓝牙模块Ⅲ(55)将数据传输给单片机Ⅲ(58)，单片机Ⅲ(58)在对接收到的数据进行解析后，通过4G模块(60)将数据上传至阿里云平台(4)进行存储。6.根据权利要求5所述的农业环境信息采集装置的控制方法，其特征在于，在一...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨春曦，郝连续，范升旭，何浩然，施正浩，韩世昌，黄英博，张秀峰，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：发明
国别省市：