CN206895593U - 一种基于LoRa通讯的养殖池探测智能手表控制板 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及可穿戴设备技术领域，提供一种基于LoRa通讯的养殖池探测智能手表控制板，用于显示通过LoRa通讯传递过来的水生动物的大小及轮廓相关信息，包括微处理器单元、LoRa通讯模块、蓝牙模块、显示单元、按键单元、供电单元及电压检测单元。本实用新型的智能手表结合声呐传感器使用，直接在智能手表显示屏上就可以观察到各个养殖池中的水生动物的大小轮廓、位置、水池深度及水体温度，具备很好的实用性；成本价格低，使用便捷，维护简单，基于LoRa无线通讯，没有复杂的安装和接线。

Description

一种基于LoRa通讯的养殖池探测智能手表控制板

技术领域

本实用新型涉及可穿戴设备技术领域，特别是一种基于LoRa通讯的养殖池探测智能手表控制板。

背景技术

传统的智能手表一般是指符合手表基本技术要求且具有信息处理能力的手表，除指示时间之外，还应具有提醒、交互、校准、导航等其中一种或者多种功能，如果支持插入SIM卡，通常还具备通话功能。

常见的智能手表也可简单理解为小型化了的智能手机，一般具备了蓝牙功能，在用于监测领域时，要配合相关智能传感器或采集器使用。在完成蓝牙配对后，将现场采集监测到的数据传输到智能手表中，但这种方式有一个很明显的技术劣势，就是蓝牙通讯距离太短。而且采用蓝牙一般是一对一配对，如果组网，其节点个数有限。

在水产养殖领域，通常需要了解养殖池中的水生动物的大小，以便掌握其成长情况并调整投料需求，而在当前现实中，基本都是采用打捞少量个体观察的方式，如果研发一款可以随时查看水体水生动物大小等状态的设备，具备很强的实用价值。而采用上述描述的现有的技术并不贴近于现场的使用需求。按常见的大型水产养殖规模情况分析，在探测到相关信息后，可在直径距离为1-3公里圆圈范围内可靠无线通讯，才基本符合大部分的现场需求。

如果采用水下视频监控结合无线通讯，可以实现类似功能，但由于水下视频监控系统价格昂贵，普通的水产养殖场不愿意或者没能力消费。

综上所述，研制一款基于LoRa通讯的水产养殖池探测用的智能手表，配合智能传感器的使用，可以解决现有养殖场查看水生动物大小的麻烦，只要站在岸边，就可以随时观察到各个池塘的鱼虾等大小。

实用新型内容

本实用新型针对上述技术问题做出改进，即本实用新型所要解决的技术问题是提供一种用于水产养殖池水生动物大小及位置探测的、基于LoRa通讯且低功耗的低成本智能手表控制板。

为了解决上述技术问题，本实用新型的一种技术方案是：一种基于LoRa通讯的养殖池探测智能手表控制板，用于显示通过LoRa通讯传递过来的水生动物的大小及轮廓相关信息，包括微处理器单元，及与所述微处理器单元相连的LoRa通讯模块、蓝牙模块、显示单元、按键单元、供电单元和电压检测单元。

进一步，所述供电单元分别为所述LoRa通讯模块、所述微处理器单元、所述蓝牙模块、所述显示单元、所述按键单元及所述电压检测单元供电。

进一步地，所述显示单元包括有一低功耗液晶屏，所述按键单元包括有确认键、向上及向下选择键三个轻触按钮。

进一步地，所述基于LoRa通讯的养殖池探测智能手表控制板也具备包括时间及提醒的符合手表基本技术要求的功能。

进一步，所述LoRa通讯模块是一种低功耗的以时分多址（TDMA）方式通讯的无线模块。

进一步，所述LoRa通讯模块优选型号为DRLM02的LoRa无线节点模块，所述LoRa无线节点模块内置NFC模块，结合带有NFC功能的手机，通过专用的APP进行信息配置、读取，便于安装和维护。

进一步，所述微处理器单元是一种低功耗的内置存储单元及ADC转换单元的微控制器。

进一步，所述微控制器优选基于ARM cortex-M3内核的STM32L152微控制器。

进一步，所述蓝牙模块是一种低功耗的BLE蓝牙模块。

进一步，所述BLE蓝牙模块优选基于CC2540芯片设计的低功耗蓝牙4.0模块。

进一步，所述供电单元包括有可充电电池、LDO电路、充电电路及充电接口。

进一步，所述LDO电路用于将所述可充电电池的电压降压并处理，输出3.3V的直流电压，为所述养殖池探测智能手表控制板提供电源供应。

进一步，所述可充电电池通过所述充电接口及所述充电电路进行充电，所述充电接口优选USB接口。

进一步，所述电压检测单元包括有电压检测电路，该电路包括有芯片LM358、电阻R1及电阻R2，所述芯片LM358的第一脚与所述微处理器单元相连，所述芯片LM358的第一脚和第二脚相连；所述电阻R1及所述电阻R2分别有一端与所述芯片LM358的第3脚相连，所述电阻R1的另一端接地。

进一步，所述电阻R2的另一端与所述可充电电池的正端相连，所述芯片LM358的第8脚接3.3V直流电压，第4脚接地。

工作原理描述：所述基于LoRa通讯的养殖池探测智能手表控制板需要配合基于LoRa通讯的声呐传感器使用，使用前，所述养殖池探测智能手表控制板首先与所述声呐传感器进行组网配对，并存储所述声呐传感器的特征码以及对应的池塘编号。

将所述声呐传感器放入水中，并浮在水面上，根据声呐原理不断对水体进行探测和信息采集，包括水体中的水生动物的大小、位置及轮廓信息、养殖池水体深度信息，以及所述声呐传感器内置的温度传感器采集到的水体温度信息。

工作时，在所述养殖池探测智能手表控制板上通过所述按键单元操作选择池塘编号，所述养殖池探测智能手表控制板按池塘编号所对应的特征码发出探测指令，所述特征码所对应的所述声呐传感器调出采集到的信息，以LoRa通讯方式上传至所述养殖池探测智能手表控制板上，并在所述显示单元上的显示屏上进行分别显示，包括有池塘水深度参数、水体温度参数、水生动物大小及位置。同时，所述声呐传感器以预设的时间周期间隔，不断重复探测和信息传输，直到所述养殖池探测智能手表控制板发出停止探测指令。

与现有的技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

（1）采用低功耗的微处理器及LoRa通讯模块，功耗低，电池续航时间长；

（2）成本低，结合声呐传感器使用，与常规的水下视频监控相比，价格只有十分之一甚至更低；

（3）通讯距离远，与智能手表常见的蓝牙技术相比，通讯距离更远，组网个数更多；

（4）方便直观，直接在智能手表显示屏上就可以观察到各个养殖池中的水生动物的大小轮廓、位置、水池深度及水体温度，具备很好的实用性；

（5）使用便捷，维护简单，基于LoRa无线通讯，没有复杂的安装和接线。

附图说明

图1为本实用新型实施例的智能手表控制板的结构框图。

图1中：1-LoRa通讯模块、2-微处理器单元、3-蓝牙模块、4-显示单元、5-按键单元、6-供电单元、7- 电压检测单元。

图2为本实用新型实施例的智能手表控制板的电池电压检测电路示意图。

具体实施方式

下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他形式的附图。

需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，本说明书描述中的术语“连接”、“相连”、“安装”应做广义理解，例如，可以是一体地连接、固定连接或者是可拆卸连接；可以是通过机械结构或者电子直接连接，也可以是通过中间媒介间接相连。

如图1所示，一种基于LoRa通讯的养殖池探测智能手表控制板，用于显示通过LoRa通讯传递过来的水生动物的大小及轮廓相关信息，包括微处理器单元2，及与所述微处理器单元2相连的LoRa通讯模块1、蓝牙模块3、显示单元4、按键单元5、供电单元6和电压检测单元7。

在本实施例中，所述供电单元6分别为所述LoRa通讯模块1、所述微处理器单元2、所述蓝牙模块3、所述显示单元4、所述按键单元5及所述电压检测单元7供电。

在本实施例中，所述显示单元4包括有一低功耗液晶屏，所述按键单元5包括有确认键、向上及向下选择键三个轻触按钮。

在本实施例中，所述基于LoRa通讯的养殖池探测智能手表控制板也具备包括时间及提醒的符合手表基本技术要求的功能。

在本实施例中，所述LoRa通讯模块1是一种低功耗的以时分多址（TDMA）方式通讯的无线模块。

在本实施例中，所述LoRa通讯模块1采用型号为DRLM02的LoRa无线节点模块，所述LoRa无线节点模块内置NFC模块，结合带有NFC功能的手机，通过专用的APP进行信息配置、读取，便于安装和维护。

在本实施例中，所述微处理器单元2是一种低功耗的内置存储单元及ADC转换单元的微控制器。

在本实施例中，所述微控制器采用基于ARM cortex-M3内核的STM32L152微控制器。

在本实施例中，所述蓝牙模块是一种低功耗的BLE蓝牙模块。

在本实施例中，所述BLE蓝牙模块采用基于CC2540芯片设计的低功耗蓝牙4.0模块。

在本实施例中，所述供电单元包括有可充电电池、LDO电路、充电电路及充电接口。

在本实施例中，所述LDO电路用于将所述可充电电池的电压降压并处理，输出3.3V的直流电压，为所述养殖池探测智能手表控制板提供电源供应。

在本实施例中，所述可充电电池通过所述充电接口及所述充电电路进行充电，所述充电接口采用USB接口。

在本实施例中，所述电压检测单元7包括有电压检测电路，见图2，该电路包括有标号为U1的芯片LM358、电阻R1及电阻R2，所述芯片LM358的第一脚与所述微处理器单元2相连，所述芯片LM358的第一脚和第二脚相连；所述电阻R1及所述电阻R2分别有一端与所述芯片LM358的第3脚相连，所述电阻R1的另一端接地。

在本实施例中，所述电阻R2的另一端与所述可充电电池的正端相连，所述芯片LM358的第8脚接3.3V直流电压，第4脚接地。

在本实施例中，所述电阻R1及所述电阻R2采用100K电阻。

在本实施例中，所述微处理器单元2采用的STM32L152微控制器内置有12位ADC，所述芯片LM358的第一脚输出的电压直接进入所述12位ADC，通过所述微处理器单元2对ADC单元的控制与处理，获取对应的所述可充电电池的实际电压值，并在所述显示单元4上的显示屏相应区域显示。

在本实施例中，所述基于LoRa通讯的养殖池探测智能手表控制板需要配合基于LoRa通讯的声呐传感器使用，使用前，所述养殖池探测智能手表控制板首先与所述声呐传感器进行组网配对，并存储所述声呐传感器的特征码以及对应的池塘编号。将所述声呐传感器放入水中，并浮在水面上，根据声呐原理不断对水体进行探测和信息采集，包括水体中的水生动物的大小、位置及轮廓信息、养殖池水体深度信息，以及所述声呐传感器内置的温度传感器采集到的水体温度信息。

在本实施例中，在所述养殖池探测智能手表控制板上通过所述按键单元5操作选择池塘编号，所述养殖池探测智能手表控制板按池塘编号所对应的特征码发出探测指令，所述特征码所对应的所述声呐传感器调出采集到的信息，以LoRa通讯方式上传至所述养殖池探测智能手表控制板上，并在所述显示单元4上的显示屏上进行分别显示，包括有池塘水深度参数、水体温度参数、水生动物大小及位置。同时，所述声呐传感器以预设的时间周期间隔，不断重复探测和信息传输，直到所述养殖池探测智能手表控制板发出停止探测指令。

在本实施例中，本实用新型通过采用低功耗的微处理器及LoRa通讯模块，功耗低，电池续航时间长；结合声呐传感器使用，与常规的水下视频监控相比，价格只有十分之一甚至更低；通讯距离远，与智能手表常见的蓝牙技术相比，通讯距离更远，组网个数更多；方便直观，直接在智能手表显示屏上就可以观察到各个养殖池中的水生动物的大小轮廓、位置、水池深度及水体温度，具备很好的实用性；使用便捷，维护简单，基于LoRa无线通讯，没有复杂的安装和接线。

以上所述仅为本实用新型较佳实施例，任何人在本实用新型启示下都可以得出其他各种形式的基于LoRa通讯的养殖池探测智能手表控制板，凡依本实用新型申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本实用新型涵盖范围。

Claims (6)

1.一种基于LoRa通讯的养殖池探测智能手表控制板，用于显示通过LoRa通讯传递过来的水生动物的大小及轮廓相关信息，其特征在于，包括微处理器单元（2），及与所述微处理器单元（2）相连的LoRa通讯模块（1）、蓝牙模块（3）、显示单元（4）、按键单元（5）、供电单元（6）和电压检测单元（7）；

所述供电单元（6）分别为所述LoRa通讯模块（1）、所述微处理器单元（2）、所述蓝牙模块（3）、所述显示单元（4）、所述按键单元（5）及所述电压检测单元（7）供电。

2.根据权利要求1所述的一种基于LoRa通讯的养殖池探测智能手表控制板，其特征在于，所述LoRa通讯模块（1）是一种低功耗的以时分多址（TDMA）方式通讯的无线模块。

3.根据权利要求1所述的一种基于LoRa通讯的养殖池探测智能手表控制板，其特征在于，所述微处理器单元（2）是一种低功耗的内置存储单元及ADC转换单元的微控制器。

4.根据权利要求1所述的一种基于LoRa通讯的养殖池探测智能手表控制板，其特征在于，所述蓝牙模块是一种低功耗的BLE蓝牙模块。

5.根据权利要求1所述的一种基于LoRa通讯的养殖池探测智能手表控制板，其特征在于，所述供电单元包括有可充电电池、LDO电路、充电电路及充电接口。

6.根据权利要求1所述的一种基于LoRa通讯的养殖池探测智能手表控制板，其特征在于，所述电压检测单元（7）包括有电压检测电路，该电路包括有芯片LM358、电阻R1及电阻R2，所述芯片LM358的第一脚与所述微处理器单元（2）相连，所述芯片LM358的第一脚和第二脚相连；所述电阻R1及所述电阻R2分别有一端与所述芯片LM358的第3脚相连，所述电阻R1的另一端接地。