CN201307332Y - 基于msp430的温室环境信息无线采集节点装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于msp430的温室环境信息无线采集节点装置，包括数字/模拟传感器、调理/接口电路、计算/存储模块、zigbee无线传输模块、电源模块。数字/模拟传感器检测温度，湿度等需要检测的环境信息，计算/存储模块按照程序设置的方式通过调理/接口电路读取数字/模拟传感器所检测到的环境信息，并通过zigbee无线传输模块传输到外部计算机进行环境信息数据的存储，处理和显示。采用标准化、模块化的设计，稳定性和可靠性好，升级和维护方便，能够长期稳定的监控温室作物培养环境信息，为作物培养、温室环境科学研究等提供信息采集的平台。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种温室农业环境信息检测技术，尤其涉及一种基于msp430的温室环境信息无线采集节点装置。
背景技术
20世纪70年代以来，温室作物培养得到了广泛的研究与发展，以满足对各种温室作物生长环境的温度，湿度光照等信息的采集的需要。温室信息采集装置的一个重要发展趋势就是实现信息采集的无线化，部署的自动化。温室环境信息无线采集节点装置与传统的有线测量系统相比，具有部署方便、节约能源、扩展方便等特点。
现有技术中的无线测量装置至少存在以下缺点：
功耗大、数据处理能力较弱、功能单一、可扩展性差、成本高。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种可扩展功能、低功耗、低成本的基于msp430的温室环境信息无线采集节点装置。
本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：
本实用新型的基于msp430的温室环境信息无线采集节点装置，包括传感器、接口模块、数据处理模块、数据传输模块；
所述传感器通过所述接口模块与所述数据处理模块连接；
所述数据处理模块通过所述数据传输模块与外部节点连接；
所述数据处理模块包括msp430单片机。
由上述本实用新型提供的技术方案可以看出，本实用新型所述的基于msp430的温室环境信息无线采集节点装置，由于传感器通过接口模块与数据处理模块连接；数据处理模块通过数据传输模块与外部连接；数据处理模块包括msp430单片机。传感器检测的数据经msp430单片机处理后，由数据传输模块发送到外部监控设备。msp430单片机可扩展功能、功耗低、成本低。
附图说明
图1为本实用新型所述的基于msp430的温室环境信息无线采集节点装置的结构示意图；
图2为本实用新型中的温湿度传感器的电路原理图；
图3为本实用新型中的MSP430单片机晶振复位电路图；
图4为本实用新型中的MSP430单片机JTAG调试器电路图；
图5为本实用新型中的无线传输模块的电路原理图；
图6为本实用新型中的太阳能供电模块结构图；
图7为本实用新型中的太阳能控制器SD1205示意图。
具体实施方式
本实用新型的基于msp430的温室环境信息无线采集节点装置，其较佳的具体实施方式如图1所示，包括传感器、接口模块、数据处理模块、数据传输模块等；传感器通过接口模块与数据处理模块连接；数据处理模块通过数据传输模块与外部节点连接。其中：
数据处理模块可以是msp430单片机，可以包括计算单元和存储单元等，也可以采用其它的数据处理设备。
传感器可以是数字传感器也可以是模拟传感器，也可以两种传感器均采用。可以包括温度传感器、湿度传感器、光照传感器等传感器中的一种或多种。
数据传输模块可以包括zigbee无线传输模块，如IP-LINK1200无线模块等。
接口模块可以包括调理/接口电路，调理/接口电路可以设有扩展接口。
本实用新型还包括电源模块，电源模块可以包括太阳能供电模块和直流稳压模块中的一种或两种模块。其中，太阳能供电模块可以包括太阳能电板、太阳能控制电路和太阳能光伏电池等，太阳能控制电路可以包括SD1205控制器。
本实用新型的具体实施例中：
由msp430组成的计算/存储模块的控制，将从数字/模拟传感器读出的信号通过zigbee无线传输模块传给外部监控计算机等。
数字/模拟传感器部分可以使用瑞士Sensirion公司研制成功的SHT11型智能化湿度/温度传感器，其外形尺寸仅为7.5(mm)×5(mm)×2.5(mm)，体积与火柴头相近。
其连接电路如图2所示，出厂前，每只传感器都在极为精确的湿度室中做过精密校准，校准系数被编成相应的程序存入校准存储器中，在测量过程中可对相对湿度进行自动校准。它不仅能准确测量相对湿度，还能测量温度和湿度。
出厂前，每只传感器都在极为精确的湿度室中做过精密校准，校准系数被编成相应的程序存入校准存储器中，在测量过程中可对相对湿度进行自动校准。它不仅能准确测量相对湿度，还能测量温度和湿度。也可以采用其它的传感器。
调理/接口电路的电路原理图，温室环境信息无线采集节点装置留有了模拟设备的接口，使用了8路的数模转换器ADC0809并在电路板上留有接口，可以方便的与各种模拟信号输出的检测设备驳接。
计算/存储模块采用了TI公司的MSP430系列单片机MSP430F149，该单片机具有超低功耗，矢量中断，处理能力强，集成高性能ADC及丰富的片上外围模块，开发效率高，调试方便等特点，尤其是其低功耗的特性决定了温室环境信息无线采集节点装置的电池使用寿命。
具体连接的外围电路如图3所示，复位电路采用二极管、电阻、电容构成低电平复位电路。
如图4所示，JATG接口电路通过符合IEEE1149.1的JTAG边界扫描技术，采用TMS、TCK、TDI、TDO分别模式选择、时钟、数据输入和数据输出线，可用于芯片测试仿真、在线编程，从而大大加快了工程进度。
单片机采用低速晶振32768Hz和高速晶振8MHz。MSP430F149内部集成了振荡电路需要的除了晶振以外的其他元器件，低频晶振32768Hz可以直接接到振荡器的引脚，无需外接其他元器件；高频晶振8M连接到振荡器引脚，需要外接15pf的电容。
如图5所示，zigbee无线传输模块使用了helicomn公司的无线模块IP-LINK1200，该模块拥有丰富的功能，是集成了射频收发器，微处理器，数字和模拟I/O，多点、多拓扑网络层功能于一体的无线网络通讯模块。模块内嵌的网络通讯协议，完整体现了世界上最新的ZigBee网络层的强大功能。
电源模块由太阳能模块和直流稳压模块两部分组成。太阳能模块负责将太阳能电池板的能量转化为充电电流给电池充电，并负责电池的保护等功能，直流稳压模块则为节点其他各个模块提供稳定可靠的电源供应。
如图6所示，太阳能供电模块由太阳能电板、太阳能控制电路与太阳能光伏电池组成。太阳能电板直接输出电压是16V，给太阳能光伏电池充电，控制电路起到过冲、过放、负载过压等保护功能。
太阳能控制器采用阳光电源生产的SD1205控制器，其电路示意图如图7所示。
直流稳压模块有开关型稳压电源和线性稳压电源两部分组成，开关电源转换效率高，线性电源纹波小，采用这种组合式的电源能够发挥两种电源的优势，相互取长补短，能够在高效率的前提下为负载提供足够稳定的电源。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1、一种基于msp430的温室环境信息无线采集节点装置，其特征在于，包括传感器、接口模块、数据处理模块、数据传输模块；
所述传感器通过所述接口模块与所述数据处理模块连接；
所述数据处理模块通过所述数据传输模块与外部节点连接；
所述数据处理模块包括msp430单片机。
2、根据权利要求1所述的基于msp430的温室环境信息无线采集节点装置，其特征在于，所述传感器包括数字传感器和模拟传感器中的一种或两种。
3、根据权利要求1所述的基于msp430的温室环境信息无线采集节点装置，其特征在于，所述传感器包括以下至少一种传感器：
温度传感器、湿度传感器、光照传感器。
4、根据权利要求1所述的基于msp430的温室环境信息无线采集节点装置，其特征在于，所述数据传输模块包括zigbee无线传输模块。
5、根据权利要求4所述的基于msp430的温室环境信息无线采集节点装置，其特征在于，所述zigbee无线传输模块为IP-LINK1200无线模块。
6、根据权利要求1所述的基于msp430的温室环境信息无线采集节点装置，其特征在于，所述接口模块包括调理/接口电路，所述调理/接口电路设有扩展接口。
7、根据权利要求1所述的基于msp430的温室环境信息无线采集节点装置，其特征在于，所述数据处理模块包括计算单元和存储单元。
8、根据权利要求1所述的基于msp430的温室环境信息无线采集节点装置，其特征在于，包括电源模块，所述的电源模块包括太阳能供电模块和直流稳压模块中的一种或两种模块。
9、根据权利要求8所述的基于msp430的温室环境信息无线采集节点装置，其特征在于，所述太阳能供电模块包括太阳能电板、太阳能控制电路和太阳能光伏电池。
10、根据权利要求9所述的基于msp430的温室环境信息无线采集节点装置，其特征在于，所述太阳能控制电路包括SD1205控制器。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CNU2008201239749U CN201307332Y (zh) | 2008-12-01 | 2008-12-01 | 基于msp430的温室环境信息无线采集节点装置 |
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| CNU2008201239749U Expired - Fee Related CN201307332Y (zh) | 2008-12-01 | 2008-12-01 | 基于msp430的温室环境信息无线采集节点装置 |
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101813524A (zh) * | 2010-03-30 | 2010-08-25 | 东北大学 | 一种温室温度报警装置及方法 |
| CN104615049A (zh) * | 2015-01-12 | 2015-05-13 | 国家电网公司 | 基于太阳能的温室大棚环境信息监测系统 |
| CN106209791A (zh) * | 2016-06-28 | 2016-12-07 | 联想(北京)有限公司 | 数据处理方法、装置和电子设备 |
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2008
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| CN104615049A (zh) * | 2015-01-12 | 2015-05-13 | 国家电网公司 | 基于太阳能的温室大棚环境信息监测系统 |
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