CN203870794U - 基于nrf905的农业大棚无线数据采集接收系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于nrf905的农业大棚无线数据采集接收系统，包括无线连接的数据采集装置、数据接收装置，数据采集装置包括依次串联的数据采集单元、第一主控单元、第一无线通信单元，以及供电单元；数据接收装置包括依次串联的第二无线通信单元、第二主控单元、串口转换单元、PC机；第一无线通信单元、第二无线通信单元分别为nrf905无线射频芯片，第一无线通信单元的信号输出端无线连接第二无线通信单元的信号输入端。本实用新型将采集到的大棚环境信息经射频信号的方式进行远程传输，实现数据实时采集、监控，节省了劳动力；具有结构简单，便于人员操作，成本低，采集数据准确的特点。本实用新型适用于对农业大棚的环境数据进行实时在线监测。
Description
技术领域
本实用新型属于环境信息采集领域，涉及农业大棚的环境信息采集，具体地说是一种基于nrf905的农业大棚无线数据采集接收系统。
背景技术
随着科技的发展，农业温室大棚的普及极大地提高了农作物的产量，丰富了我们的菜肴，同时也提高了农民的收入。温室大棚主要通过控制环境条件以为农作物生长提供最为适宜的生长环境。我国一些大型农业大棚业主，拥有丰厚的资金，为了提高农作物的质量和产量而使用一些昂贵、先进的设备，且配有专业技术人员对这些设备进行应用操作。
由于先进设备价格昂贵，技术操作要求高，普及率不高，导致一些中小型的农业大棚依旧停留在传统的人为观察大棚环境的模式，即需要人工定时定期的进入农业大棚内，观察农作物的生长状况，没有采用便捷的设备对农业大棚中的环境数据进行实时监测。
实用新型内容
为解决现有技术中存在的以上不足，本实用新型提供了一种基于nrf905的农业大棚无线数据采集接收系统，其结构简单，便于人员操作，成本低，采集数据准确，适用于对农业大棚的环境数据进行实时监测。
为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案如下：
一种基于nrf905的农业大棚无线数据采集接收系统，包括无线连接的数据采集装置、数据接收装置，所述数据采集装置包括依次串联的数据采集单元、第一主控单元、第一无线通信单元，还包括为第一主控单元、第一无线通信单元提供电源的供电单元；
所述数据接收装置包括依次串联的第二无线通信单元、第二主控单元、串口转换单元、PC机；
所述第一无线通信单元、第二无线通信单元分别为nrf905无线射频芯片；
所述第一无线通信单元的信号输出端无线连接第二无线通信单元的信号输入端。
作为对本实用新型的限定，所述数据采集单元包括相互并联设置的数字型温湿度传感器DHT11、数字型土壤湿度传感器SHT11、数字型光照强度传感器BH1750FVI；它们的信号输出端分别与第一主控单元的信号输入端相连。
作为对本实用新型的另一种限定，所述第一主控单元、第二主控单元分别为STC89C52单片机芯片。
作为对本实用新型的第三种限定，所述第一主控单元的输出端与显示单元相连。
作为对上述方式的限定，所述显示单元为LCD1602液晶显示屏。
作为对本实用新型的第四种限定，所述供电单元为ASM1117电压转化芯片。
本实用新型还有一种限定，所述串口转换单元为PL2303接口转换器。
由于采用了上述技术方案，本实用新型与现有技术相比，所取得的技术进步在于：
①本实用新型通过第一无线通信单元、第二无线通信单元将采集到的大棚环境信息经射频信号的方式进行远程传输，实现数据实时采集、监控，节省了劳动力；
②数据采集单元用于采集大棚中的环境信息，数据采集单元均采用数字型传感器，传感器内部集成AD转换功能，无需外置AD转换单元，节约成本；
③显示单元还可实现采集的数据在大棚前台显示；
④本实用新型的各个单元的芯片均为通用型号，价格低廉，节省了硬件开发的人工成本及材料成本。
综上所述，本实用新型结构简单，便于人员操作，成本低，采集数据准确。
本实用新型适用于对农业大棚的环境数据进行实时监测。
附图说明
下面结合附图及具体实施例对本实用新型作更进一步详细说明。
图1为本实用新型实施例1的原理框图；
图2为图1中的数据采集单元1的电路原理图；
图3为图1中的显示单元4的电路原理图；
图4为图1中的第一主控单元2、第二主控单元7的电路原理图；
图5为图1中的第一无线通信单元3、第二无线通信单元6的电路原理图；
图6为图1中的供电单元5的电路原理图；
图7为图1中的串口转换单元8的电路原理图。
图中：1、数据采集单元；2、第一主控单元；3、第一无线通信单元；4、显示单元；5、供电单元；6、第二无线通信单元；7、第二主控单元；8、串口转换单元；9、PC机。
具体实施方式
实施例1
一种基于nrf905的农业大棚无线数据采集接收系统，结构如图1所示，由数据采集装置、数据接收装置构成。其中：
（一）数据采集装置
数据采集装置包括数据采集单元1、第一主控单元2、第一无线通信单元3、显示单元4、供电单元5。数据采集单元1的输出端与第一主控单元2的输入端相连，第一主控单元2的输出端分别与第一无线通信单元3的输入端、显示单元4的输入端相连，供电单元5的输入端分别与第一主控单元2、第一无线通信单元3相连。
①第一主控单元2采用STC89C52单片机芯片，其电路原理图如图4所示，其中主控芯片STC89C52的第40引脚接5V电源，第20引脚接地，第18、19引脚通过第一晶振Y1、第三、第四电容C3\C4接地，形成外接晶振电路，为STC89C52的工作提供时钟信号，第9引脚通过第十二极管D10、第二电阻R2、第二电容C2及5V电源形成复位电路。
②数据采集单元1设有三种相互并联设置的数字型传感器，如图2所示，包括温湿度传感器DHT11，土壤湿度传感器SHT11、光照强度传感器BH1750FVI，其电源端均采用5V电源供电，接地端接地。温湿度传感器DHT11的第2引脚通过第一电阻R1与第3引脚串联，且与第一主控单元3中STC89C52的第1引脚相连，土壤湿度传感器SHT11的第2、3引脚分别与STC89C52的第2、22引脚相连，光照强度传感器BH1750FVI的第2、3、4引脚分别与STC89C52的第3、22、21引脚相连。
③显示单元4采用LCD1602液晶显示屏，电路原理图如图3所示，显示屏LCD1602的第2引脚接5V电源，第1引脚接地，第15引脚通过第一电容C1与第16引脚串联接地；控制引脚第3、4、5引脚分别与片STC89C52的第23、22、21引脚相连，数据引脚第6至13引脚分别与STC89C52的第1至8引脚相连。
④第一无线通信单元3为nrf905无线射频芯片，电路原理图如图5所示，射频芯片NRF905的第4引脚接3V电源，第4引脚通过第五电容C5与第9引脚串联接地，第16、18、22、24、26、27、28、29、30引脚接地，其第14、15引脚通过第二晶振Y2、第四电子R4、第十六、第十七电容C16\C17接地，形成晶振电路，为NRF905的工作提供时钟信号，第31引脚与第六电容串联接地，第25引脚接3V电源，第七、第八电容C7\C8并联后接地，并与第25引脚串联，第23引脚与第三电阻R3串联接地，第20、21引脚通过第九、第十、第十一电容C9\C10\C11，第一、第二、第三电感L1\L2\L3、第十二、第十三、第十四电容C12\C13\C14接地，形成天线电路，用于发射信号,第19引脚与第十一电容C11串联接地，第三电感C3与第十三电容C13连接点与第19引脚相连；
射频芯片NRF905的第1、2引脚分别与第一主控单元3的芯片STC89C52的第26、25引脚相连，第6、7、8引脚与STC89C52的第14、12、13引脚相连，第10至14引脚与STC89C52的第10至14引脚相连，第32引脚与STC89C52的第27引脚相连。
⑤供电单元5为ASM1117电压转化芯片，供电单元5将5V电压转换成3V，为NRF905提供工作电压，如图6所示，电压转换芯片ASM1117的输入端Vin与5V电源相连,与第二十二电容C22串联后接地，接地端GND直接接地，第五电阻R5、第十三二极管D13串联后与第二十四电感C24并联，形成的电路与Vout引脚串联后接地。
（二）数据接收装置
数据接收装置包括第二无线通信单元6、第二主控单元7、串口转换单元8、PC机9。第二无线通信单元6的输出端与第二主控单元7的输入端相连，第二主控单元7的输出端与串口转换单元8的输入端相连，串口转换单元8的输出端与PC机9相连。
①第二主控单元7采用STC89C52单片机芯片，其电路原理图与第一主控单元2相同，如图4所示。
②第二无线通信单元6采用nrf905无线射频芯片，其电路原理图与第一无线通信单元3相同，如图5所示。第一无线通信单元3的信号输出端无线连接第二无线通信单元6的信号输入端。
③串口转换单元6为PL2303接口转换器，电路原理图如图7所示，其中串口转换芯片PL2303第8引脚接5V电源，第7引脚与第二十五电容C25串联接地，第18、21、23、25、26引脚接地，第22引脚与第二十六电容C26、5V电源串联后与USB的第1引脚相连，第17引脚与5V电源相连，第17引脚与第六电阻R6串联、第15引脚与第八电阻R8串联，两个串联电路并联后与USB的第3引脚相连，第16引脚与第七电阻R7串联后与USB的第2引脚相连；串口转换芯片PL2303的第1、5引脚分别与STC89C52的第10、11引脚相连，USB直接与PC机9相连。
本实施例将数据采集单元1放置于大棚中的不同位置，对不同点进行数据采集，数据采集单元1通过三种数字型传感器，采集大棚中环境信息，将采集到的数据发送至第一主控单元2，第一主控单元2通过显示单元4，实现数据前台显示，通过第一无线通信单元3将数据发送出去，通过第二无线通信单元6接收数据，经第二主控单元7处理后，通过串口转换单元8发送至PC端，农户通过PC端，实现数据实时监测。
Claims (10)
1.一种基于nrf905的农业大棚无线数据采集接收系统，包括无线连接的数据采集装置、数据接收装置，其特征在于：所述数据采集装置包括依次串联的数据采集单元、第一主控单元、第一无线通信单元，还包括为第一主控单元、第一无线通信单元提供电源的供电单元；
所述数据接收装置包括依次串联的第二无线通信单元、第二主控单元、串口转换单元、PC机；
所述第一无线通信单元、第二无线通信单元分别为nrf905无线射频芯片；
所述第一无线通信单元的信号输出端无线连接第二无线通信单元的信号输入端。
2.根据权利要求1所述的基于nrf905的农业大棚无线数据采集接收系统，其特征在于：所述数据采集单元包括相互并联设置的数字型温湿度传感器DHT11、数字型土壤湿度传感器SHT11、数字型光照强度传感器BH1750FVI；它们的信号输出端分别与第一主控单元的信号输入端相连。
3.根据权利要求1所述的基于nrf905的农业大棚无线数据采集接收系统，其特征在于：所述第一主控单元、第二主控单元分别为STC89C52单片机芯片。
4.根据权利要求1—3中任一项所述的基于nrf905农业大棚无线数据采集接收装置，其特征在于：所述第一主控单元的输出端与显示单元相连。
5.根据权利要求4所述的基于nrf905农业大棚无线数据采集接收系统，其特征在于：所述显示单元为LCD1602液晶显示屏。
6.根据权利要求1—3或5中任一项所述的基于nrf905的农业大棚无线数据采集接收系统，其特征在于：所述供电单元为ASM1117电压转化芯片。
7.根据权利要求4所述的基于nrf905农业大棚无线数据采集接收系统，其特征在于：所述供电单元为ASM1117电压转化芯片。
8.根据权利要求1—3、5或7中任一项所述的基于nrf905的农业大棚无线数据采集接收系统，其特征在于：所述串口转换单元为PL2303接口转换器。
9.根据权利要求4所述的基于nrf905的农业大棚无线数据采集接收系统，其特征在于：所述串口转换单元为PL2303接口转换器。
10.根据权利要求6所述的基于nrf905的农业大棚无线数据采集接收系统，其特征在于：所述串口转换单元为PL2303接口转换器。
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| CN201420289892.7U CN203870794U (zh) | 2014-06-03 | 2014-06-03 | 基于nrf905的农业大棚无线数据采集接收系统 |
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|---|---|---|---|---|
| CN105632147A (zh) * | 2016-02-26 | 2016-06-01 | 中国农业大学 | 一种温室环境参数无线实时监测系统及方法 |
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Inventor after: Dong Guizhen Inventor after: Si Ruibiao Inventor after: Liu Kehuan Inventor after: Hao Jinghui Inventor after: Liang Changwen Inventor after: Xu Zhenliang Inventor before: Dong Guizhen Inventor before: Si Ruibiao Inventor before: Liu Keheng Inventor before: Hao Jinghui Inventor before: Liang Changwen Inventor before: Xu Zhenliang |
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Free format text: CORRECT: INVENTOR; FROM: DONG GUIZHEN SI RUIBIAO LIU KEHENG HAO JINGHUI LIANG CHANGWEN XU ZHENLIANGTO: DONG GUIZHEN SI RUIBIAO LIU KEHUAN HAO JINGHUI LIANG CHANGWEN XU ZHENLIANG |
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