CN103916324A - 一种作物环境感知路由器 - Google Patents

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CN103916324A CN201410122681.9A CN201410122681A CN103916324A CN 103916324 A CN103916324 A CN 103916324A CN 201410122681 A CN201410122681 A CN 201410122681A CN 103916324 A CN103916324 A CN 103916324A
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焦俊
张友华
汪宏喜
宋宇
伍德林
钱良存
范国华
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Abstract

本发明公开了一种作物环境感知路由器，包括有MC9S12XS128最小系统，MC9S12XS128最小系统输出接有多路电磁阀驱动电路，输入接入有多种传感器，MC9S12XS128最小系统接入有ZIGBEE模块、通过RS232串口扩展电路接入有GPRS模块，光伏电池电路通过电压转换电路向电磁阀驱动电路、MC9S12XS128最小系统、无线传输模块供电。

Description

一种作物环境感知路由器
技术领域
本发明涉及路由器领域，具体为一种用于农业的作物环境感知路由器。
背景技术
无线传感器网络（Wireless Sensor Network，WSN）是目前国内外学者研究无线通信网络的前沿热点之一，其运行在人们极少接近的恶劣农田远程环境中采集信息。以往的路由是基于单片机构建的，路由与信息采集器分离，利用有线或电池方式为节点供电。然而，纵横交错的有线供电线影响大田农业生产，电池供电时间有限，同时基于单片机独立的路由器和采集器节点成本较高、体积较大、稳定性和可靠性较差。当外界因素影响造成节点的拓扑结构时，容易导致点到点的链路故障。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于农业的作物环境感知路由器，针对现有路由器存在的问题，采用具有速度快、功能强、稳定性和、功耗低等特点的高性能16位单片机 MC9S12XS128为微处理器，设计了能适应各种恶劣环境条件，低能耗、能源自供、低延迟、自动修复路径的WSN环境感知路由器。
为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：
一种作物环境感知路由器，其特征在于：包括有MC9S12XS128最小系统，MC9S12XS128最小系统输出接有多路电磁阀驱动电路，MC9S12XS128最小系统的输入通过电流-电压信号转换电路接入有多种传感器，所述MC9S12XS128最小系统接入有ZIGBEE模块，MC9S12XS128最小系统通过RS232串口扩展电路接入有GPRS模块，由ZIGBEE模块、GPRS模块构成无线传输模块，还包括光伏电池电路、电压转换电路，所述光伏电池电路通过电压转换电路向电磁阀驱动电路、MC9S12XS128最小系统、无线传输模块供电。
所述的一种作物环境感知路由器，其特征在于：所述MC9S12XS128最小系统包括型号为MC9S12XS128的单片机U1，以及分别接入单片机U1的复位电路、时钟电路、插座电路、参考电压电路、滤波电路，其中：
所述单片机U1的VRH引脚与VRL引脚之间接有电容CVR；
所述复位电路包括按键S1，按键S1的一端接入一个二极管Df的阳极，二极管Df的阴极依次通过电阻R13、电容C10与按键S1的另一端连接，且二极管Df的阴极与电阻R13之间接入电压VCC，按键S1的另一端还接地，从电阻R13与电容C10之间引出有导线，且引出导线接入单片机U1的RESET引脚；
所述时钟电路包括晶振Y1，晶振Y1两端之间接入电阻R1，晶振Y1一端通过电容C1、另一端通过电容C2分别接地，晶振Y1两端还分别一一对应通过导线接入单片机U1的XTAL引脚、EXTAL引脚；
所述插座电路采用双排共六个引脚的接插件Header作为JATAG下载接口，接插件Header的第一个引脚接单片机U1的BKGD引脚，第四个引脚接单片机U1的RESET引脚，接插件Header的第二个引脚接地，第六个引脚接电压VCC；
所述参考电压电路包括型号为LM4040AIM3-5.0的芯片U2，芯片U2的阳极端接地，阴极端接入单片机U1的VRH引脚，芯片U2的阳极端与阴极端之间接有电容C3，芯片U2的阴极端还通过电阻R2接入电压VCC，芯片U2的接地端接地；
所述滤波电路包括电容C4、C5、C6并联构成的并联电路，以及电容C7、C8、C9，并联电路一个并联端接地，并联电路中C4支路、C5支路、C6支路一一对应接入单片机U1的VDDR引脚、VDDX1引脚、VDDA引脚，并联电路中另一个并联端还接入电压VCC，所述电容C7、电容C8、电容C9分别一端共接接地，电容C7、电容C8、电容C9另一端分别一一对应接入单片机U1的VDDF引脚、VDD引脚、VDDPLL引脚。
所述的一种作物环境感知路由器，其特征在于：所述电磁阀驱动电路有六路，每路电磁阀驱动电路包括三极管8050、JDQ继电器US，三极管8050的集电极接入电压VCC，三极管8050的发射极接入JDQ继电器US的第二引脚，六路电磁阀驱动电路的三极管8050的基极分别一一对应接入单片机U1的P0-P5引脚，JDQ继电器US的第一引脚与第六引脚共接后接入电压VCC_12，JDQ继电器US的第五引脚接地。
所述的一种作物环境感知路由器，其特征在于：所述电压转换电路包括24V转12V电路、24V转5V电路、24V转3.3V电路，其中：
所述24V转12V电路包括型号为LM2576HVT-12的稳压芯片U12，稳压芯片U12的IN引脚接入光伏电池电路输出的电压VCC_24，稳压芯片U12的IN引脚还通过电容Ci12_01接地，稳压芯片U12的                                               /OFF引脚、GND引脚共接后接地，稳压芯片U12的GND引脚还接入一个二极管DO12_01的阳极，二极管DO12_01的阴极接入稳压芯片U12的OUT引脚，稳压芯片U12的OUT引脚还依次通过电感L12_01、电容Co12_01接地，稳压芯片U12的FB引脚接入电感L12_01、电容Co12_01之间，且电感L12_01、电容Co12_01之间引出有输出导线输出12V的电压VCC_12；
所述24V转5V电路包括型号为LM2576HVT-5的稳压芯片U5V，稳压芯片U5V的IN引脚接入光伏电池电路输出的电压VCC_24，稳压芯片U5V的IN引脚还通过电容Cp15接地，稳压芯片U5V的/OFF引脚、GND引脚共接后接地，稳压芯片U5V的GND引脚还接入一个二极管DO5的阳极，二极管DO5的阴极接入稳压芯片U5V的OUT引脚，稳压芯片U5V的OUT引脚还依次通过电感L5、电容Co5接地，稳压芯片U5V的FB引脚接入电感L5、电容Co5之间，且电感L5、电容Co5之间引出有输出导线输出5V的电压VCC；
所述24V转3.3V电路包括型号为LM1117-3.3的稳压芯片U3.3，稳压芯片U3.3的GND引脚接地，稳压芯片U3.3的Vin引脚接入电压VCC，稳压芯片U3.3的Vout引脚输出电压3.3V的电压VCC_3.3，稳压芯片U3.3的Vin引脚与GND引脚之间接有电容Cp10、电容Cp11、电容Cp12构成的并联支路，稳压芯片U3.3的Vout引脚与GND引脚之间接有电容C13、电容C14构成的并联支路。
所述的一种作物环境感知路由器，其特征在于：所述光伏电池电路包括型号为电源芯片LM2576HV-ADJ的电源芯片UC、光伏电池BATTERY，电源芯片UC的第一引脚引出有正极输出线，电源芯片UC的第二引脚接入一个二极管D3的阴极，二极管D3的阳极接地，电源芯片UC的第二引脚还接入一个电感L1的一端，电感L1的另一端接入两路导线，电感L1另一端其中一路导线接有电容C11后接地，电感L1另一端第二路导线依次通过串接的电阻R6、电阻R8接地，电源芯片UC的第四引脚接入电阻R6、电阻R8之间，电源芯片UC的第五引脚接地，电源芯片UC的第三引脚与电源芯片UC的第一引脚之间接有电容C12，电容C12与电源芯片UC的第三引脚引出有负极输出线，由正、负极输出线输出24V电压VCC_24，电感L1另一端与电阻R6之间引出有导线，电感L1另一端与电阻R6之间引出导线接入一个型号为LM339的电压比较器芯片AR1的同相输入端，电压比较器芯片AR1的接地端接地，电压比较器芯片AR1的反相输入端与光伏电池BATTERY的正极连接，光伏电池BATTERY的负极接地，电压比较器芯片AR1的电源端与电压比较器芯片AR1的同相输入端共接，电压比较器芯片AR1的电源端与电压比较器芯片AR1的输出端之间接有电阻R5, 电压比较器芯片AR1的输出端通过电阻R7接入一个三极管Q2的基极，三极管Q2的发射极接地，三极管Q2的集电极通过电阻R4与一个三极管Q1的基极连接，三极管Q1的集电极与发射极之间依次串接有电阻R3、二极管D1、二极管D2，电阻R3与二极管D1之间引出有导线，电阻R3与二极管D1之间引出导线接入电压比较器芯片AR1的同相输入端，三极管Q1的集电极通过电阻R9接入光伏电池BATTERY的正极。
所述的一种作物环境感知路由器，其特征在于：所述RS232串口扩展电路包括型号为GM8125的芯片IC4、三个MAX232电平转换芯片IC1、IC2、IC3，以及四个九孔串口UART1、UART2、UART3、UART4，芯片IC4上接入有由晶振Y1、电容Cc6、电容Cc7构成的时钟电路，九孔串口UART1、UART2分别接入MAX232电平转换芯片IC1，九孔串口UART3、UART4分别接入MAX232电平转换芯片IC2，三个MAX232电平转换芯片IC1、IC2、IC3分别通过芯片IC4与MC9S12XS128最小系统中MC9S12XS128的单片机U1连接。
本发明的优点为：
本发明的有益效果是：采用光伏发电的方式，实现节点能源自供；金属外壳的节点安装简单，传感结果免受光路中光强以及环境电磁场的干扰，传感器精度较高；便于组网，适合野外农田远距离监测；能够实现多用途信息采集：除了农田环境信息以外，还可以测量作物本体信息。
此外也考虑了路由节点的移动性，由于节点布设于自然环境中，容易受到诸如：风吹、雨刮等影响，发生位置变化，造成动态的拓扑结构，导致点到点的链路故障，因此在路由设计中考虑传感器节点的移动性，同时，采用移动式路由有利于实现整个网络的负载平衡，网络基于簇结构并分层进行管理，能有效地降低能量消耗，延长网络的生命周期。
附图说明
图1为本发明结构框图。
图2为本发明MC9S12XS128最小系统电路图，其中：
图2a为单片机U1电路图，图2b为复位电路电路图，图2c为时钟电路电路图，图2d为插座电路电路图，图2e为参考电压电路电路图，图2f为滤波电路电路图一，图2g为滤波电路图二。
图3为本发明每路电磁阀驱动电路电路图。
图4为本发明电压转换电路电路图，其中：
图4a为24V转12V电路图，图4b为24V转5V电路图，图4c为24V转3.3V电路。
图5为光伏电池电路电路图。
图6为RS232串口扩展电路电路图。
具体实施方式
如图1所示。一种作物环境感知路由器，包括有MC9S12XS128最小系统，MC9S12XS128最小系统输出接有多路电磁阀驱动电路，MC9S12XS128最小系统的输入通过电流-电压信号转换电路接入有多种传感器，MC9S12XS128最小系统接入有ZIGBEE模块，MC9S12XS128最小系统通过RS232串口扩展电路接入有GPRS模块，由ZIGBEE模块、GPRS模块构成无线传输模块，还包括光伏电池电路、电压转换电路，光伏电池电路通过电压转换电路向电磁阀驱动电路、MC9S12XS128最小系统、无线传输模块供电。
如图2所示。MC9S12XS128最小系统包括型号为MC9S12XS128的单片机U1，以及分别接入单片机U1的复位电路、时钟电路、插座电路、参考电压电路、滤波电路，其中：
如图2a所示。单片机U1的VRH引脚与VRL引脚之间接有电容CVR；
如图2b所示。复位电路包括按键S1，按键S1的一端接入一个二极管Df的阳极，二极管Df的阴极依次通过电阻R13、电容C10与按键S1的另一端连接，且二极管Df的阴极与电阻R13之间接入电压VCC，按键S1的另一端还接地，从电阻R13与电容C10之间引出有导线，且引出导线接入单片机U1的RESET引脚；
如图2c所示。时钟电路包括晶振Y1，晶振Y1两端之间接入电阻R1，晶振Y1一端通过电容C1、另一端通过电容C2分别接地，晶振Y1两端还分别一一对应通过导线接入单片机U1的XTAL引脚、EXTAL引脚；
如图2d所示。插座电路采用双排共六个引脚的接插件Header作为JATAG下载接口，接插件Header的第一个引脚接单片机U1的BKGD引脚，第四个引脚接单片机U1的RESET引脚，接插件Header的第二个引脚接地，第六个引脚接电压VCC；
如图2e所示。参考电压电路包括型号为LM4040AIM3-5.0的芯片U2，芯片U2的阳极端接地，阴极端接入单片机U1的VRH引脚，芯片U2的阳极端与阴极端之间接有电容C3，芯片U2的阴极端还通过电阻R2接入电压VCC，芯片U2的接地端接地；
如图2f、图2g所示。滤波电路包括电容C4、C5、C6并联构成的并联电路，以及电容C7、C8、C9，并联电路一个并联端接地，并联电路中C4支路、C5支路、C6支路一一对应接入单片机U1的VDDR引脚、VDDX1引脚、VDDA引脚，并联电路中另一个并联端还接入电压VCC，所述电容C7、电容C8、电容C9分别一端共接接地，电容C7、电容C8、电容C9另一端分别一一对应接入单片机U1的VDDF引脚、VDD引脚、VDDPLL引脚。
如图3所示。电磁阀驱动电路有六路，每路电磁阀驱动电路包括三极管8050、JDQ继电器US，三极管8050的集电极接入电压VCC，三极管8050的发射极接入JDQ继电器US的第二引脚，六路电磁阀驱动电路的三极管8050的基极分别一一对应接入单片机U1的P0-P5引脚，JDQ继电器US的第一引脚与第六引脚共接后接入电压VCC_12，JDQ继电器US的第五引脚接地。
如图4所示。电压转换电路包括24V转12V电路、24V转5V电路、24V转3.3V电路，其中：
如图4a所示。24V转12V电路包括型号为LM2576HVT-12的稳压芯片U12，稳压芯片U12的IN引脚接入光伏电池电路输出的电压VCC_24，稳压芯片U12的IN引脚还通过电容Ci12_01接地，稳压芯片U12的/OFF引脚、GND引脚共接后接地，稳压芯片U12的GND引脚还接入一个二极管DO12_01的阳极，二极管DO12_01的阴极接入稳压芯片U12的OUT引脚，稳压芯片U12的OUT引脚还依次通过电感L12_01、电容Co12_01接地，稳压芯片U12的FB引脚接入电感L12_01、电容Co12_01之间，且电感L12_01、电容Co12_01之间引出有输出导线输出12V的电压VCC_12；
如图4b所示。24V转5V电路包括型号为LM2576HVT-5的稳压芯片U5V，稳压芯片U5V的IN引脚接入光伏电池电路输出的电压VCC_24，稳压芯片U5V的IN引脚还通过电容Cp15接地，稳压芯片U5V的/OFF引脚、GND引脚共接后接地，稳压芯片U5V的GND引脚还接入一个二极管DO5的阳极，二极管DO5的阴极接入稳压芯片U5V的OUT引脚，稳压芯片U5V的OUT引脚还依次通过电感L5、电容Co5接地，稳压芯片U5V的FB引脚接入电感L5、电容Co5之间，且电感L5、电容Co5之间引出有输出导线输出5V的电压VCC；
如图4c所示。24V转3.3V电路包括型号为LM1117-3.3的稳压芯片U3.3，稳压芯片U3.3的GND引脚接地，稳压芯片U3.3的Vin引脚接入电压VCC，稳压芯片U3.3的Vout引脚输出电压3.3V的电压VCC_3.3，稳压芯片U3.3的Vin引脚与GND引脚之间接有电容Cp10、电容Cp11、电容Cp12构成的并联支路，稳压芯片U3.3的Vout引脚与GND引脚之间接有电容C13、电容C14构成的并联支路。
如图5所示。光伏电池电路包括型号为电源芯片LM2576HV-ADJ的电源芯片UC、光伏电池BATTERY，电源芯片UC的第一引脚引出有正极输出线，电源芯片UC的第二引脚接入一个二极管D3的阴极，二极管D3的阳极接地，电源芯片UC的第二引脚还接入一个电感L1的一端，电感L1的另一端接入两路导线，电感L1另一端其中一路导线接有电容C11后接地，电感L1另一端第二路导线依次通过串接的电阻R6、电阻R8接地，电源芯片UC的第四引脚接入电阻R6、电阻R8之间，电源芯片UC的第五引脚接地，电源芯片UC的第三引脚与电源芯片UC的第一引脚之间接有电容C12，电容C12与电源芯片UC的第三引脚引出有负极输出线，由正、负极输出线输出24V电压VCC_24，电感L1另一端与电阻R6之间引出有导线，电感L1另一端与电阻R6之间引出导线接入一个型号为LM339的电压比较器芯片AR1的同相输入端，电压比较器芯片AR1的接地端接地，电压比较器芯片AR1的反相输入端与光伏电池BATTERY的正极连接，光伏电池BATTERY的负极接地，电压比较器芯片AR1的电源端与电压比较器芯片AR1的同相输入端共接，电压比较器芯片AR1的电源端与电压比较器芯片AR1的输出端之间接有电阻R5, 电压比较器芯片AR1的输出端通过电阻R7接入一个三极管Q2的基极，三极管Q2的发射极接地，三极管Q2的集电极通过电阻R4与一个三极管Q1的基极连接，三极管Q1的集电极与发射极之间依次串接有电阻R3、二极管D1、二极管D2，电阻R3与二极管D1之间引出有导线，电阻R3与二极管D1之间引出导线接入电压比较器芯片AR1的同相输入端，三极管Q1的集电极通过电阻R9接入光伏电池BATTERY的正极。
如图6所示。RS232串口扩展电路包括型号为GM8125的芯片IC4、三个MAX232电平转换芯片IC1、IC2、IC3，以及四个九孔串口UART1、UART2、UART3、UART4，芯片IC4上接入有由晶振Y1、电容Cc6、电容Cc7构成的时钟电路，九孔串口UART1、UART2分别接入MAX232电平转换芯片IC1，九孔串口UART3、UART4分别接入MAX232电平转换芯片IC2，三个MAX232电平转换芯片IC1、IC2、IC3分别通过芯片IC4与MC9S12XS128最小系统中MC9S12XS128的单片机U1连接。

Claims (6)

1.一种作物环境感知路由器，其特征在于：包括有MC9S12XS128最小系统，MC9S12XS128最小系统输出接有多路电磁阀驱动电路，MC9S12XS128最小系统的输入通过电流-电压信号转换电路接入有多种传感器，所述MC9S12XS128最小系统接入有ZIGBEE模块，MC9S12XS128最小系统通过RS232串口扩展电路接入有GPRS模块，由ZIGBEE模块、GPRS模块构成无线传输模块，还包括光伏电池电路、电压转换电路，所述光伏电池电路通过电压转换电路向电磁阀驱动电路、MC9S12XS128最小系统、无线传输模块供电。
2.根据权利要求1所述的一种作物环境感知路由器，其特征在于：所述MC9S12XS128最小系统包括型号为MC9S12XS128的单片机U1，以及分别接入单片机U1的复位电路、时钟电路、插座电路、参考电压电路、滤波电路，其中：
所述单片机U1的VRH引脚与VRL引脚之间接有电容CVR；
所述复位电路包括按键S1，按键S1的一端接入一个二极管Df的阳极，二极管Df的阴极依次通过电阻R13、电容C10与按键S1的另一端连接，且二极管Df的阴极与电阻R13之间接入电压VCC，按键S1的另一端还接地，从电阻R13与电容C10之间引出有导线，且引出导线接入单片机U1的RESET引脚；
所述时钟电路包括晶振Y1，晶振Y1两端之间接入电阻R1，晶振Y1一端通过电容C1、另一端通过电容C2分别接地，晶振Y1两端还分别一一对应通过导线接入单片机U1的XTAL引脚、EXTAL引脚；
所述插座电路采用双排共六个引脚的接插件Header作为JATAG下载接口，接插件Header的第一个引脚接单片机U1的BKGD引脚，第四个引脚接单片机U1的RESET引脚，接插件Header的第二个引脚接地，第六个引脚接电压VCC；
所述参考电压电路包括型号为LM4040AIM3-5.0的芯片U2，芯片U2的阳极端接地，阴极端接入单片机U1的VRH引脚，芯片U2的阳极端与阴极端之间接有电容C3，芯片U2的阴极端还通过电阻R2接入电压VCC，芯片U2的接地端接地；
所述滤波电路包括电容C4、C5、C6并联构成的并联电路，以及电容C7、C8、C9，并联电路一个并联端接地，并联电路中C4支路、C5支路、C6支路一一对应接入单片机U1的VDDR引脚、VDDX1引脚、VDDA引脚，并联电路中另一个并联端还接入电压VCC，所述电容C7、电容C8、电容C9分别一端共接接地，电容C7、电容C8、电容C9另一端分别一一对应接入单片机U1的VDDF引脚、VDD引脚、VDDPLL引脚。
3.根据权利要求1所述的一种作物环境感知路由器，其特征在于：所述电磁阀驱动电路有六路，每路电磁阀驱动电路包括三极管8050、JDQ继电器US，三极管8050的集电极接入电压VCC，三极管8050的发射极接入JDQ继电器US的第二引脚，六路电磁阀驱动电路的三极管8050的基极分别一一对应接入单片机U1的P0-P5引脚，JDQ继电器US的第一引脚与第六引脚共接后接入电压VCC_12，JDQ继电器US的第五引脚接地。
4.根据权利要求1所述的一种作物环境感知路由器，其特征在于：所述电压转换电路包括24V转12V电路、24V转5V电路、24V转3.3V电路，其中：
所述24V转12V电路包括型号为LM2576HVT-12的稳压芯片U12，稳压芯片U12的IN引脚接入光伏电池电路输出的电压VCC_24，稳压芯片U12的IN引脚还通过电容Ci12_01接地，稳压芯片U12的                                               /OFF引脚、GND引脚共接后接地，稳压芯片U12的GND引脚还接入一个二极管DO12_01的阳极，二极管DO12_01的阴极接入稳压芯片U12的OUT引脚，稳压芯片U12的OUT引脚还依次通过电感L12_01、电容Co12_01接地，稳压芯片U12的FB引脚接入电感L12_01、电容Co12_01之间，且电感L12_01、电容Co12_01之间引出有输出导线输出12V的电压VCC_12；
所述24V转5V电路包括型号为LM2576HVT-5的稳压芯片U5V，稳压芯片U5V的IN引脚接入光伏电池电路输出的电压VCC_24，稳压芯片U5V的IN引脚还通过电容Cp15接地，稳压芯片U5V的/OFF引脚、GND引脚共接后接地，稳压芯片U5V的GND引脚还接入一个二极管DO5的阳极，二极管DO5的阴极接入稳压芯片U5V的OUT引脚，稳压芯片U5V的OUT引脚还依次通过电感L5、电容Co5接地，稳压芯片U5V的FB引脚接入电感L5、电容Co5之间，且电感L5、电容Co5之间引出有输出导线输出5V的电压VCC；
所述24V转3.3V电路包括型号为LM1117-3.3的稳压芯片U3.3，稳压芯片U3.3的GND引脚接地，稳压芯片U3.3的Vin引脚接入电压VCC，稳压芯片U3.3的Vout引脚输出电压3.3V的电压VCC_3.3，稳压芯片U3.3的Vin引脚与GND引脚之间接有电容Cp10、电容Cp11、电容Cp12构成的并联支路，稳压芯片U3.3的Vout引脚与GND引脚之间接有电容C13、电容C14构成的并联支路。
5.根据权利要求1所述的一种作物环境感知路由器，其特征在于：所述光伏电池电路包括型号为电源芯片LM2576HV-ADJ的电源芯片UC、光伏电池BATTERY，电源芯片UC的第一引脚引出有正极输出线，电源芯片UC的第二引脚接入一个二极管D3的阴极，二极管D3的阳极接地，电源芯片UC的第二引脚还接入一个电感L1的一端，电感L1的另一端接入两路导线，电感L1另一端其中一路导线接有电容C11后接地，电感L1另一端第二路导线依次通过串接的电阻R6、电阻R8接地，电源芯片UC的第四引脚接入电阻R6、电阻R8之间，电源芯片UC的第五引脚接地，电源芯片UC的第三引脚与电源芯片UC的第一引脚之间接有电容C12，电容C12与电源芯片UC的第三引脚引出有负极输出线，由正、负极输出线输出24V电压VCC_24，电感L1另一端与电阻R6之间引出有导线，电感L1另一端与电阻R6之间引出导线接入一个型号为LM339的电压比较器芯片AR1的同相输入端，电压比较器芯片AR1的接地端接地，电压比较器芯片AR1的反相输入端与光伏电池BATTERY的正极连接，光伏电池BATTERY的负极接地，电压比较器芯片AR1的电源端与电压比较器芯片AR1的同相输入端共接，电压比较器芯片AR1的电源端与电压比较器芯片AR1的输出端之间接有电阻R5, 电压比较器芯片AR1的输出端通过电阻R7接入一个三极管Q2的基极，三极管Q2的发射极接地，三极管Q2的集电极通过电阻R4与一个三极管Q1的基极连接，三极管Q1的集电极与发射极之间依次串接有电阻R3、二极管D1、二极管D2，电阻R3与二极管D1之间引出有导线，电阻R3与二极管D1之间引出导线接入电压比较器芯片AR1的同相输入端，三极管Q1的集电极通过电阻R9接入光伏电池BATTERY的正极。
6.根据权利要求1所述的一种作物环境感知路由器，其特征在于：所述RS232串口扩展电路包括型号为GM8125的芯片IC4、三个MAX232电平转换芯片IC1、IC2、IC3，以及四个九孔串口UART1、UART2、UART3、UART4，芯片IC4上接入有由晶振Y1、电容Cc6、电容Cc7构成的时钟电路，九孔串口UART1、UART2分别接入MAX232电平转换芯片IC1，九孔串口UART3、UART4分别接入MAX232电平转换芯片IC2，三个MAX232电平转换芯片IC1、IC2、IC3分别通过芯片IC4与MC9S12XS128最小系统中MC9S12XS128的单片机U1连接。
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