CN205450666U - 远程农田气象信息监测系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种远程农田气象信息监测系统，包括一型号为MSP430F169的微控制器，微控制器分别与温湿度传感器、光照传感器、CO2浓度传感器、时钟芯片、SD卡存储单元、GPRS模块相连，其中CO2浓度传感器型号为TGS4160，TGS4160通过AM-4检测模块和A/D转换器与微控制器相连。微控制器通过对温湿度传感器、光照传感器、CO2浓度传感器、时钟芯片的操作获取各个监测点的数据信息，并将采集的数据经由RS-232串口传输到GPRS模块进行远程无线通信，将监测点的数据信息上传给上位机。
Description
技术领域
本实用新型属于农业物联网技术领域，具体来说涉及一种远程农田气象信息监测系统。
背景技术
我国是一个农业大国，而农业又是气候变化最敏感的领域之一，气象条件对农业生产过程有着重要影响，并且随着农业产业结构的调整，农业尤其是特色农业对气象服务质量的要求越来越高。精准农业是基于信息和知识管理复杂农业系统的集成技术体系，它能以最少的或最节省的投入达到同等收入或更高的收入，并改善环境，高效地利用各类农业资源，获得经济效益和环境效益。精准农业代表了21世纪全球农业发展方向，作为农业科技革命的重要成果和农业知识创新工程的重要组成部分，已成为当今世界农业最富有吸引力的前沿课题之一。近年来农田气象信息获取的方法和手段不断提高和丰富。但从总体上看，还存在一些有待解决的问题，如农田信息采集过程手段还相对落后、效率不高，针对性不强；传输方式受布线难、成本高、传输距离有限、入网许可等限制；存在由于农田分布散、设备多、管理困难等不足。
发明内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种利用超低功耗的单片机MSP430F169作为主控芯片、融合GPRS通信方式、具有较低成本的远程农田气象信息监测系统。该系统可以通过传感器检测对温度、湿度、光照、CO2浓度以及时间等数字信号进行采集，并通过GPRS模块进行远程无线通信，将监测的数据信息上传给上位机，实现对农田气象信息远程监测。
本实用新型是通过以下技术方案实现的：
一种远程农田气象信息监测系统，包括一型号为MSP430F169的微控制器，微控制器分别与温湿度传感器、光照传感器、CO2浓度传感器、时钟芯片、SD卡存储单元、GPRS模块相连，其中CO2浓度传感器型号为TGS4160，TGS4160通过AM-4检测模块和A/D转换器与微控制器相连。
在上述技术方案中，所述温湿度传感器型号为SHT11。
在上述技术方案中，所述光照传感器型号为BH1750。
在上述技术方案中，所述时钟芯片型号为DS1302。
本实用新型的优点和有益效果为：
本实用新型所述的远程农田气象信息监测系统按程序中预先设置的采集周期，利用温湿度传感器、光照传感器、CO2浓度传感器、时钟芯片分别对温度、湿度、光照、CO2浓度以及时间等数字信号进行采集，微控制器将采集的信息经由RS-232串口传输到GPRS模块进行远程无线通信，将监测点的数据信息上传给上位机，实现对农田气象信息远程监测。本实用新型系统结构模型合理，并且稳定可靠，成本较低，可以满足农田气象信息远程监测的实际需要。
附图说明
图1是本实用新型的硬件电路结构示意图。
图2是远程农田气象信息监测系统的具体工作流程。
具体实施方式
下面结合具体实施例进一步说明本实用新型的技术方案。
如图1所示，本实用新型所涉及的一种远程农田气象信息监测系统，包括一微控制器，微控制器分别与温湿度传感器、光照传感器、CO2浓度传感器、时钟芯片、SD卡存储单元、GPRS模块相连，微控制器通过对温湿度传感器、光照传感器、CO2浓度传感器、时钟芯片的操作获取各个监测点的数据信息(温度、湿度、光照辐射强度、CO2浓度、实时时间)，并将采集的数据经由RS-232串口传输到GPRS模块进行远程无线通信，将监测点的数据信息上传给上位机。
所述微控制器采用美国德州仪器公司(TI)的超低功耗、高性能的16位微处理器MSP430F169作为主控芯片。
所述温湿度传感器采用瑞士Sensirion公司生产的SHT11，SHT11温湿度传感器是带有I2C总线的数字式温湿度传感器，具有免调试、免标定、测量分辨率可编程调节、CRC传输校验、超小封装尺寸等特点；其测量精度高，是各种温湿度监测应用中的一种优选器件。SHT11温湿度传感器通过I2C总线与MSP430F169连接。
所述光照传感器型号为BH1750。BH1750是一种两线式串行总线I2C接口的数字型光照强度传感器集成电路。它可以根据收集的光线强度数据来进行环境监测，可支持较大范围的光照强度变化，直接数字输出，省去复杂的数学运算，使用方便简单。光照传感器BH1750以I2C总线的连接方式与MSP430F169连接。
所述二氧化碳检测采用二氧化碳浓度传感器TGS4160，TGS4160二氧化碳传感器是费加罗(FIGARO)公司生产的固态电化学型气体敏感元件。这种二氧化碳传感器除具有体积小、寿命长、选择性和稳定性好等特点外，同时还具有耐高湿低温的特性，可广泛用于自动通风换气系统或是二氧化碳气体的长期监测等应用场合。TGS4160用于检测二氧化碳浓度信号，在实际测量应用电路中，还要对测得的信号进行处理，处理该信号选择使用费加罗(FIGARO)公司的专用于处理TGS4160检测信号(重新标定TGS4160)的AM-4检测模块，AM-4检测模块输出的电压信号与二氧化碳浓度值呈线性关系，AM-4检测模块的输出电压信号经过A/D转换器传送到微控制器MSP430F169。
所述时钟芯片型号为DS1302，DS1302是美国DALLAS公司推出的一种高性能、低功耗、带RAM的实时时钟电路，时钟芯片DS1302以I2C总线的方式与MSP430F169连接。
为实现现场和客户端的通讯，本实用新型中的GPRS模块选用北京天同诚业科技有限公司的WG-8010GPRS无线通讯模块，该模块内置工业级GPRS模块，提供标准的RS232/485数据接口和标准的SIM卡接口，可以很方便地与微控制器MSP430F169连接，仅需一次性完成初始化配置，就可以与数据中心通过GPRS无线网络建立连接，实现数据的完全透明传输。同时，该公司提供了Comway无线串口软件与GPRS模块配合使用，可以帮助用户建立远端串口设备和用户计算机之间的无线通信信道，用户仅需在计算机中安装Comway无线串口软件，即可使用原来基于串口通讯的应用程序来处理远端串口设备的数据，而无需劳心费神于公网IP地址或者是网络端口映射、动态域名映射等具体问题。
远程农田气象信息监测系统的具体工作流程如图2所示，系统按照预先设置定时扫描周期，对各传感器检测的温度、湿度、光照、CO2浓度以及时间等数字信号进行采集，并将采集处理后的数据经由RS-232串口传输到GPRS模块进行远程无线通信，将监测点的数据信息上传给上位机，实现对农田气象信息远程监测。
以上对本实用新型做了示例性的描述，应该说明的是，在不脱离本实用新型的核心的情况下，任何简单的变形、修改或者其他本领域技术人员能够不花费创造性劳动的等同替换均落入本实用新型的保护范围。
Claims (1)
1.一种远程农田气象信息监测系统，其特征在于：包括一型号为MSP430F169的微控制器，微控制器分别与温湿度传感器、光照传感器、CO2浓度传感器、时钟芯片、SD卡存储单元、GPRS模块相连，其中CO2浓度传感器型号为TGS4160，TGS4160通过AM-4检测模块和A/D转换模块与微控制器相连；所述温湿度传感器型号为SHT11；所述光照传感器型号为BH1750；所述时钟芯片型号为DS1302。
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2016
- 2016-01-11 CN CN201620023089.8U patent/CN205450666U/zh not_active Expired - Fee Related
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Legal Events
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| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
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