一种基于国产制造技术

本发明专利技术公开了一种基于国产

【技术实现步骤摘要】
一种基于国产N32芯片的农业物联网监测模组及监控方法


[0001]本专利技术涉及农业物联网监测模组
，特别是涉及一种基于国产
N32
芯片的农业物联网监测模组及监控方法
。

技术介绍

[0002]农业物联网监测模组能够实现对土壤墒情
、
气象环境等的长时间连续监测
。
用户可以根据监测需要，灵活布置相应的农业传感器；也可将传感器布置在不同的环境
。
模块还提供了额外的扩展能力，可根据监测需求增加对应传感器，监测土壤温度
、
土壤电导率
、
土壤
PH
值及空气温度
、
空气湿度
、
光照强度
、
风速风向
、
雨量等信息，从而满足农业场景使用需要
。
[0003]传统的物联网监测架构，没有专门的农业监测模组，应用需要特定的研发和针对相应传感器进行针对性配置，然后针对数据采集器来进行数据收集，需要采用
MCU
芯片对收集到的数据进行分析，最终记录数据和数据分析结果
。
而且传统的物联网监测终端，大多采用进口芯片进行设计
。
[0004]由此可见传统的农业监测系统所需要用到的硬件架构需要用到通用的物联网监测模组，没有专门针对农业的物联网模组，存在较多的电器件，而且各种电器件之间的连接繁杂，功耗偏大，大多采用进口芯片设计，因此如何将农业监测系统中的部分电器件的功能研发成模组形式的产品，降低系统架设工作量，提高模组专业化应用，减少系统硬件成本是亟需解决的技术问题
。
同时采用国产芯片设计，解决芯片被外国厂商控制的卡脖子问题
。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种基于国产
N32
芯片的农业物联网监测模组及监控方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题
。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种基于国产
N32
芯片的农业物联网监测模组，包括模组的控制处理单元
、
数字采集转换单元
、
模拟采集单元
、
协议配置控制单元
、PMU
单元
、
时钟产生单元
、
通信单元
、
无线
RF
单元
。
[0007]所述数字采集转换单元
、
模拟采集单元
、
协议配置控制单元
、
时钟产生单元
、
通信单元
、
无线
RF
单元分别与控制处理单元通信连接
。
[0008]所述通信单元，主要集成了
4G
通信技术，支持通过
4G
网络对采集的数据进行数据传输
。
[0009]所述无线
RF
单元，用于对控制处理单元的低功耗蓝牙信号进行信号处理
、
信号发射和信号的接收
。
[0010]作为本方案的进一步限定，所述控制处理单元包括内核
CPU
，
BLE、CLK、
通用
I/O、FLASH、SRAM、ADC、PMU。
主要用于计算
、
控制
、
管理整个农业物联网监测模组的数据处理
、
控制逻辑等
。
[0011]控制处理单元是国产
N32WB031KEQ6
‑2芯片，采用
32
位
ARM Cortex
®‑
M0
内 核，最高工作主频
64MHz
，片上集成
48KB SRAM
，
256/512KB Flash。 集成先进的
BLE5.1
射频收发器，符合蓝牙
BLE5.1
规范，可配置为标准的
1Mbps BLE
模式，
2Mbps
增强
BLE
模 式，
125kbps BLE
远程模式
(S8)
，
500kbps BLE
远程模式
(S2)。
在
BLE 1M
或
2M
模式下，支持
AOA(
到达角
)
和 AOD(
离去角
)
，支持
RSSI(
接收器信号强度指示
)
，支持多个角色，同时支持主从角色，支持多连接，支持数 据包长度扩展，支持
KEYSCAN
，
IRC
，
10
位
1.33Msps ADC(
可配置为
16
位
16Ksps), 支持模拟
MIC
输入，
PGA 放大，支持基本
、
通用
、
高级
TIMER
，
RTC
，
WWDG
，
IWDG
，
LPUART
，
USART
，
SPI
，
I2C
等外设
。
[0012]作为本方案的进一步限定，所述模拟采集转换单元，采用国产
14bit
单芯片
ADC。
主要用于采集农业常用传感器的模拟量，然后通过国产
ADC
进行模拟数字转换
。
[0013]可选的，所述模拟采集是输入端与
ADC
单元的数字量输出端通信连接，可外接任何传感器的模拟量进行监测，单元处理后的数据与
N32
内核
CORE
通信连接
。
[0014]可选的，所述
ADC
转换是
14
位单芯片
ADC。
本专利技术采用
TM7707
国产芯片，应用于低频测量的 2/3 通道的模拟前端
。
该器件可以接受直接 来自传感器的低电平的输入信号，然后产生串行的数字输出
。
利用 Σ
‑
Δ 转换技术实现了 24 位无丢失代码性能
。
选定的输入信号被送到一个基于模拟调制器的 增益可编程专用前端
。
片内数字滤波器处理调制器的输出信号
。
通过片内控制寄 存器可调节滤波器的截止点和输出更新速率，从而对数字滤波器的第一个陷波进行编程
。
[0015]通过采用上述技术方案，
14bit
的
ADC
单元是一种高速逐次逼近型模拟数字转换器...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于国产
N32
芯片的农业物联网监测模组，其特征在于：包括模组的控制处理单元（1）
、
数字采集转换单元（2）
、
模拟采集单元（3）
、
协议配置控制单元（4）
、PMU
单元（5）
、
时钟产生单元（6）
、
通信单元（7）
、
无线
RF
单元（8）；所述数字采集转换单元（2）
、
模拟采集单元（3）
、
协议配置控制单元（4）
、
时钟产生单元（6）
、
通信单元（7）
、
无线
RF
单元（8）分别与控制处理单元（1）通信连接；所述通信单元，集成
4G
通信技术，通过
4G
网络对采集的数据进行数据传输；所述无线
RF
单元，用于对控制处理单元的低功耗蓝牙信号进行信号处理
、
信号发射和信号的接收
。2.
根据权利要求1的一种基于国产
N32
芯片的农业物联网监测模组，其特征在于，所述控制处理单元（1）包括内核
CPU
（9），
BLE
（
10
）
、CLK
（
11
）
、
通用
I/O
（
12
）
、FLASH
（
13
）
、SRAM
（
14
）
、ADC
（
15
）
、PMU
（
16
），用于计算
、
控制
、
管理整个农业物联网监测模组的数据处理
、
控制逻辑
。3.
根据权利要求1的一种基于国产
N32
芯片的农业物联网监测模组，其特征在于，所述模拟采集转换单元，采用国产
14bit
单芯片
ADC
，用于采集农业常用传感器的模拟量，通过国产
ADC
进行模拟数...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁名勇，张升荣，周小春，符坚，
申请(专利权)人：中电科国海信通科技海南有限公司，
类型：发明
国别省市：