CN202331752U - 大棚农作物生长环境信息采集终端 - Google Patents

Abstract

一种大棚农作物生长环境信息采集终端，包括电路处理模块(1)、传感器接入接口端子(3)和通信端口。电路处理模块(1)置于可固定底座(8)和上盖(9)的盒腔中，电路处理模块(1)前面电连接传感器接入接口端子(3)，右面设置蓝牙模块(4)，后面依次与RS485通信端口(5)、USB通信端口(6)和RS232通信端口(7)电连接，有效的融合了无线数据通信功能和有线数据通信功能。电路处理模块(1)还用于支持处理多种电气类型的传感器输出信号和多种总线型传感器输出信号。本实用新型具有“即插即用”、手机数据通信、自动对新接入传感器的发现、配置和校正等功能，具有很好的兼容性，方便用户使用和操作，可应用在多种环境信息采集领域中。

Description

大棚农作物生长环境信息采集终端

技术领域

本实用新型涉及自动化电子领域和信息采集领域，特别涉及一种大棚农作物生长环境信息采集终端。

背景技术

现代化精准农业需要对影响农作物生长的环境信息进行全面的采集，以了解和掌握农作物生长环境的状态，并通过对所测信号的处理和分析，结合所测对象的历史状态来定量识别农作物生长环境的状态，从而获得调节农产品生长的最佳条件。

现有的针对农作物生长环境信息采集设计的仪器或终端，由于信号分析处理运算量大，需要高性能的专用处理器，不但价格昂贵，而且功能固化，特别是当应用环境改变时，需要对整个仪器进行重新改进，大大降低仪器的通用性。例如当感知环境信息类型的传感器信号输出类型改变时，需要对整个仪器的传感信息采集通路进行修改，以满足应用，另外，现有仪器虽支持无线数据通信，但是由于受到距离的限制以及现场障碍物的影响，使得数据传输的正确性无法得到很好的保证，这些都使得现有仪器或终端无法得到很好的应用。

发明内容

为了解决上述问题，本实用新型的目的在于提出一种大棚农作物生长环境信息采集终端，该终端有效的融合了有线通信总线和无线通信总线，以针对应用场景进行灵活的选择，同时支持多种电气类型的传感器输出信号和多种总线型传感器输出信号的接入，并提供一种“即插即用”以及和手机进行直接数据通信的功能，从而方便用户使用和操作，可应用在多种环境信息采集领域中。

本实用新型的技术方案是：一种大棚农作物生长环境信息采集终端，包括电路处理模块、传感器接入接口端子和通信端口，特别是：

电路处理模块为大棚农作物生长环境信息采集终端的核心电路部件，采用微控制器设计，用于实现对传感器接入信号的模拟处理，数字计算，其中模拟处理包括信号模拟滤波和信号模拟放大处理，数字计算包括模数转化和数值化分析，电路处理模块还用于支持处理不同电气类型的传感器输出信号和总线型传感器输出信号；

所述通信端口为蓝牙模块、RS485通信端口、USB通信端口和RS232通信端口；

一种大棚农作物生长环境信息采集终端的结构是：该电路处理模块置于可固定的底座和上盖的盒腔中，该底座和上盖为金属外壳，通过四边的四个圆柱螺孔实现底座和上盖的一体化结构固定，该底座在采集终端的底面两端开孔，用于农业现场安装固定；

在电路处理模块的下面固定有蓝牙模块，该蓝牙模块的射频天线开口置于大棚农作物生长环境信息采集终端的右面，实现一种无线数据通信功能，将电路处理模块处理后的数字化传感信息根据应用需求选择通过蓝牙模块传输到目标设备中；

该电源输入端口和传感器接入接口端子位于大棚农作物生长环境信息采集终端的正面，是一排有12个插孔的弯角电气接线端子，分配给六组传感器接入通道的信号端和地端，传感器接入接口端子固定在电路处理模块上，用于使传感器输出信号直接进入电路处理模块，降低被噪声干扰，正面还有一个单独接口为9V的电源输入端口；

该RS485通信端口、USB通信端口和RS232通信端口分别与电路处理模块电连接，依次置于大棚农作物生长环境信息采集终端的背面，且分别固定于电路处理模块上，用于实现一种有线数据通信功能，将电路处理模块处理后的数字化传感信息根据应用需求选择通过RS485总线，USB总线和RS232总线传输到目标设备中，另外，该RS485通信端口、USB通信端口和RS232通信端口根据应用场景需求设定为多种总线型传感器输入端口，以实现对总线型传感器接入的处理和分析。

作为对现有技术的进一步改进：电路处理模块采用微控制器C8051F340；

将电路处理模块处理后的数字化传感信息根据应用需求选择通过蓝牙模块传输到目标设备中，或与带有蓝牙接口的手机进行连接，实现数据传输通信功能；

传感器接口端子置于大棚农作物生长环境信息采集终端的正面，传感器接入接口端子是一排有12个插孔的弯角电气接线端子，采用规格是3.81mm；

可固定的底座和上盖为长方形的金属外壳，或为正方形的金属外壳；

电路处理模块还用于支持处理多种电气类型的传感器输出信号和多种总线型传感器输出信号，其中：选择处理多种电气类型的传感器输出信号，具体为：电压型传感器输出信号、电流型传感器输出信号和电阻型传感器输出信号；

选择通过多种总线型传感器输出信号，具体为：蓝牙总线输出信号、RS232总线型传感器输出信号、USB总线型传感器输出信号和RS485总线型传感器输出信号。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型有效的将有线通信总线和无线通信总线设计在一个终端中，因此可以根据应用场合，灵活的在有线通信和无线通信方式中进行定制选择，进一步的，支持最低速率115.2kbps和最高速率5Mbps的通信速率，例如在室内环境下，可以选择有线通信总线方式以降低墙壁等障碍物对无线通信方式的影响，而在室外环境下，则可以选择无线通信总线方式以降低现场检测布线的困难；

本实用新型支持处理三种不同电气类型的传感器输出信号，具体为电压型传感器输出信号，电流型传感器输出信号和电阻型传感器输出信号，此外，本实用新型还支持处理多种总线型传感器输出信号，具体为蓝牙总线输出信号、RS232总线型传感器输出信号，USB总线型传感器输出信号和RS485总线型传感器输出信号，因此本实用新型具有很好的兼容性，可应用在多种不同的环境信息采集领域中；

本实用新型支持传感器的“即插即用”功能，即本实用新型终端可自动的实现对新接入传感器的发现，配置和校正等功能，因此降低了由于更换传感器而需要对整个终端进行重新设计的麻烦，此外，本实用新型可直接通过蓝牙模块实现与带有蓝牙接口的手机进行连接，并实现数据传输通信功能。

附图说明

图1为大棚农作物生长环境信息采集终端的结构示意图。

具体实施方式

为了阐述本使用新型的思想及目的，下面将结合附图对本实用新型做进一步的说明。

图1为大棚农作物生长环境信息采集终端的结构示意图。其中：1为电路处理模块，2为电源输入端口，3为传感器接入接口端子，4为蓝牙模块，5为RS485通信端口，6为USB通信端口，7为RS232通信端口，8为底座，9为上盖。

所述的电路处理模块1为大棚农作物生长环境信息采集终端的核心电路部件，具体是基于微控制器C8051F342设计，用于实现对传感器接入信号的模拟处理，数字计算和总线输出，其中模拟处理包括信号模拟滤波和信号模拟放大处理，数字计算包括模数转化和数值化分析，总线输出包括蓝牙总线输出，RS232总线输出，USB总线输出和RS485总线输出。

该电路处理模块1支持处理多种不同电气类型的传感器输出信号和多种总线型传感器输出信号，其中：该电路处理模块1支持处理多种不同电气类型的传感器输出信号，具体为：电压型传感器输出信号、电流型传感器输出信号和电阻型传感器输出信号；

该电路处理模块1选择通过多种总线型传感器输出信号，具体为：蓝牙总线输出信号、RS232总线型传感器输出信号、USB总线型传感器输出信号和RS485总线型传感器输出信号。

电源输入端口2，用于实现对电路处理模块1进行供电，具体是通过外接+9V的电源适配器来实现；传感器接入接口端子3，是一排有12个插孔的3.81mm规格的弯角电气接线端子，用于和六组传感器接入通道的信号端和地端进行连接，其端子直接固定在电路处理模块1上，以使得接入端子的传感器输出信号直接进入电路处理模块1，降低被噪声干扰；

蓝牙模块4，用于实现一种无线数据通信功能，将所述电路处理模块1处理后的数字化传感信息根据应用需求选择通过无线蓝牙通信总线传输到目标设备中；

为了保证无线蓝牙通信的有效性，应将蓝牙模块4的蓝牙射频天线放置在大棚农作物生长环境信息采集终端的外部，具体是通过在大棚农作物生长环境信息采集终端的右端进行开口，开口尺寸和蓝牙射频天线的尺寸相同，以保证蓝牙射频天线伸出终端；

RS485通信端口5，USB通信端口6和RS232通信端口7，用于实现一种有线数据通信功能，将电路处理模块1处理后的数字化传感信息根据应用需求选择通过RS485总线、USB总线和RS232总线传输到目标设备中。此外，RS485通信端口5、USB通信端口6和RS232通信端口7可根据应用场景需求设定为多种总线型传感器输入端口，以实现对总线型传感器接入的处理和分析；

底座8和上盖9为长方形或正方形的金属外壳，并可固定为一体，具体通过底座8四边的M3圆柱螺孔实现和上盖9的固定，进一步的，整个大棚农作物生长环境信息采集终端可通过底座8两端的开口来实现与接触物的固定，从而实现现场安装；

以上是对本实用新型所提供的大棚农作物生长环境信息采集终端进行了详细的介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的结构原理及实施方式进行了阐述，以上实施例只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，根据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (6)

1.一种大棚农作物生长环境信息采集终端，包括电路处理模块(1)、传感器接入接口端子(3)和通信端口，其特征在于：

所述电路处理模块(1)为大棚农作物生长环境信息采集终端的核心电路部件，采用微控制器设计，用于实现对传感器接入信号的模拟处理，数字计算，其中模拟处理包括信号模拟滤波和信号模拟放大处理，数字计算包括模数转化和数值化分析，所述电路处理模块(1)还用于支持处理多种电气类型的传感器输出信号和多种总线型传感器输出信号；

所述通信端口为蓝牙模块(4)、RS485通信端口(5)、USB通信端口(6)和RS232通信端口(7)；

一种大棚农作物生长环境信息采集终端的结构是：该电路处理模块(1)置于可固定的底座(8)和上盖(9)的盒腔中，该底座(8)和上盖(9)为金属外壳，通过四边的四个圆柱螺孔实现底座(8)和上盖(9)的一体化结构固定，该底座(8)在采集终端的底面两端开孔，用于农业现场安装固定；

在电路处理模块(1)的下面固定有蓝牙模块(4)，该蓝牙模块(4)的射频天线开口置于大棚农作物生长环境信息采集终端的右面，实现一种无线数据通信功能，将电路处理模块(1)处理后的数字化传感信息根据应用需求选择通过蓝牙模块(4)传输到目标设备中；

该电源输入端口(2)和传感器接入接口端子(3)位于大棚农作物生长环境信息采集终端的正面，是一排有12个插孔的弯角电气接线端子，分配给六组传感器接入通道的信号端和地端，传感器接入接口端子(3)固定在电路处理模块(1)上，用于使传感器输出信号直接进入电路处理模块(1)，降低被噪声干扰，正面还有一个单独接口为9V的电源输入端口(2)；

该RS485通信端口(5)、USB通信端口(6)和RS232通信端口(7)分别与电路处理模块(1)电连接，依次置于大棚农作物生长环境信息采集终端的背面，且分别固定于电路处理模块(1)上，用于实现一种有线数据通信功能，将电路处理模块(1)处理后的数字化传感信息根据应用需求选择通过RS485总线，USB总线和RS232总线传输到目标设备中，另外，该RS485通信端口(5)、USB通信端口(6)和RS232通信端口(7)根据应用场景需求设定为总线型传感器输入端口，以实现对总线型传感器接入的处理和分析。

2.根据权利要求1所述的大棚农作物生长环境信息采集终端，其特征是：所述电路处理模块(1)采用微控制器C8051F340。

3.根据权利要求1所述的大棚农作物生长环境信息采集终端，其特征是：所述将电路处理模块(1)处理后的数字化传感信息根据应用需求选择通过蓝牙模块(4)传输到目标设备中，或与带有蓝牙接口的手机进行连接，实现数据传输通信功能。

4.根据权利要求1所述的大棚农作物生长环境信息采集终端，其特征是传感器接入接口端子(3)是一排有12个插孔的弯角电气接线端子，采用规格是3.81mm。

5.根据权利要求1所述的大棚农作物生长环境信息采集终端，其特征是：所述可固定的底座(8)和上盖(9)为长方形的金属外壳，或为正方形的金属外壳。

6.根据权利要求1所述的大棚农作物生长环境信息采集终端，其特征是：所述电路处理模块(1)还用于支持处理多种电气类型的传感器输出信号和多种总线型传感器输出信号，其中：选择处理多种电气类型的传感器输出信号，具体为：电压型传感器输出信号、电流型传感器输出信号和电阻型传感器输出信号；

选择通过多种总线型传感器输出信号，具体为：蓝牙总线输出信号、RS232总线型传感器输出信号、USB总线型传感器输出信号和RS485总线型传感器输出信号。

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