CN207037426U - 一种基于物联网技术的农业温室远程测控系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于物联网技术的农业温室远程测控系统，它包括依次连接的数据采集板、核心控制主板和执行动作终端；在数据采集板的线路板上设有多个传感器接口并连接有多个传感器；核心控制主板包括控制线路板、设在控制线路板上的控制CPU和多个通讯接口；执行动作终端包括执行线路板，在执行线路板上设有执行CPU、通讯接口、驱动芯片、多个继电器和多组接线端子，执行CPU的控制输出端通过驱动芯片分别连接每个继电器的控制端，每组接线端子分别与其对应的一个或二个继电器电联接；无线通信模块通过导线与控制线路板上的一个通讯接口连接。有益效果是：能够将物联网传输技术与移动通信技术及自动化控制结合一体，劳动成本低，工作效率高。

Description

一种基于物联网技术的农业温室远程测控系统

技术领域

本实用新型涉及一种远程测控系统，特别涉及一种基于物联网技术远程测控系统。

背景技术

现有的农业温室种植是粗放型的，自动化程度低，种植没有科技含量，手工操作劳动成本大，工作效率低,急需一种能根据环境温湿度自动控制卷帘机、排风机等设备工作，而且通过远程手机便可以查询监测大棚或农田基本环境要素的高科技产品出现，基于此目的，研制了此控制产品。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种能够将物联网传输技术与移动通信技术及自动化控制结合一体，劳动成本低，工作效率高的基于物联网技术的农业温室远程测控系统。

本实用新型的技术方案如下：

一种基于物联网技术的农业温室远程测控系统，包括依次连接的数据采集板、核心控制主板和执行动作终端；

在数据采集板的线路板上设有多个传感器接口并连接有多个传感器，用于采集与环境、土壤和光照有关的数据并传给核心控制主板；

核心控制主板包括控制线路板、设在控制线路板上的控制CPU和多个通讯接口，用于将采集到的数据与预设的边界值进行比较，从而发出控制信号；

执行动作终端包括执行线路板，在执行线路板上设有执行CPU、通讯接口、驱动芯片、多个继电器和多组接线端子，执行CPU的控制输出端通过驱动芯片分别连接每个继电器的控制端，每组接线端子分别与其对应的一个或二个继电器电联接，用于根据接收到的控制信号控制农业温室内外的相关硬件设备；

无线通信模块，其通过导线与控制线路板上的一个通讯接口连接，用于将采集到的数据无线发送到远程移动设备上。

作为进一步优选，所述传感器包括土壤温度传感器、土壤湿度传感器、环境温湿度传感器、风速传感器、风向传感器、二氧化碳传感器、光照度传感器、光合辐射传感器、总辐射传感器、能见度传感器和降雨量传感器。

作为进一步优选，所述数据采集板包括所述线路板，在线路板上设有CPU、时钟芯片、电源转换芯片和至少一个通讯接口，并通过通讯接口和导线与核心控制主板连接，用于将采集的数据传给核心控制主板。

作为进一步优选，所述无线通信模块包括通信线路板，在通信线路板上设有CPU、无线通信芯片、GPRS/GSM天线座、SIM卡插座、存储器和电源芯片；

所述SIM卡插座上插装有SIM卡，并通过无线通信芯片与CPU的第一I/O接口通过通信线路板上内置的导线连接，用于识别该无线通信模块的用户身份；

所述GPRS/GSM天线座上安装有天线，用于发送或接收通过GPRS/GSM网络传送的无线数据；

存储器与CPU的第二I/O接口连接，用于储存接收到的数据；

所述电源芯片的输入端与设在线路板上的电源接口连接，电源芯片的输出端分别与CPU、存储器和无线通信芯片电联接，用于提供工作电源。

作为进一步优选，在通信线路板上还设有TTS语音转换模块，TTS语音转换模块通过设在线路板上的板载插口和内置导线与CPU的第三I/O接口数据连接，用于将接收到的数据转为语音信号输出。

作为进一步优选，所述CPU采用STM32F103C8T6芯片。

作为进一步优选，所述TTS语音转换模块通过IDC16P板载插口与CPU数据连接。

作为进一步优选，在通信线路板上还设有串口接口，串口接口通过集成在通信线路板上的串口芯片与CPU的第四I/O接口通信连接，用于连接核心控制主板。

本实用新型的有益效果是：通过数据采集板上连接的多个传感器，能够采集与环境、土壤和光照有关的数据并传给核心控制主板，通过核心控制主板将采集到的数据与预设的边界值进行比较，从而发出控制信号通过执行动作终端控制农业温室内外的相关硬件设备的工作状态；通过无线通信模块可将采集到的数据无线发送到远程移动设备上，能够将物联网传输技术与移动通信技术及自动化控制结合一体，劳动成本低，工作效率高。

附图说明

图1是本实用新型的结构原理图。

图2是无线通信模块的结构原理图。

图中：数据采集板1，时钟芯片2，传感器接口3，降雨量传感器4，能见度传感器5，总辐射传感器6，光合辐射传感器7，光照度传感器8，二氧化碳传感器9，风向传感器10，风速传感器11，环境温湿度传感器12，土壤湿度传感器13，土壤温度传感器14，电源转换芯片15，CPU16，RS232接口17，RS485接口18，核心控制主板19，RS485接口20，控制CPU21，RS232接口22，无线通信模块23，执行动作终端24，执行CPU25，继电器26，接线端子27，喷淋设备28，照明设备29，排风扇30，灌溉设备31，驱动芯片32，放风机33，卷帘机34，通讯接口35，通信线路板36，无线通信芯片37，SIM卡插座38，GPRS/GSM天线座39，CPU40，存储器41，电源芯片42，电源接口43，串口接口44，串口芯片45，TTS语音转换模块46。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1和图2所示，本实用新型涉及的一种基于物联网技术的农业温室远程测控系统，包括依次连接的数据采集板1、核心控制主板19和执行动作终端24。所述数据采集板1包括一个线路板，在线路板上焊接有CPU16、时钟芯片2、电源转换芯片15和至少一个通讯接口以及多个传感器接口4，本实施例以二个通讯接口为例且分别为RS232接口17和RS485接口18，并且通过RS485接口18和导线与核心控制主板19连接，用于将采集的数据传给核心控制主板19。

所述线路板上通过多个所述传感器接口4连接有多个传感器，用于采集与环境、土壤和光照有关的数据并传给核心控制主板19。所述传感器包括四个土壤温度传感器14、四个土壤湿度传感器13、环境温湿度传感器13、风速传感器11、风向传感器10、二氧化碳传感器9、光照度传感器8、光合辐射传感器7、总辐射传感器6、能见度传感器5和降雨量传感器4。四个土壤温度传感器14和四个土壤湿度传感器13分别布置在不同深度的土壤层内。

所述核心控制主板19包括控制线路板、设在控制线路板上的控制CPU21和多个通讯接口，用于将采集到的数据与预设的边界值进行比较，从而发出控制信号。所述通讯接口为四个且包括二个RS232接口22和二个RS485接口20，二个RS485接口20分别通过导线连接数据采集板1和执行动作终端24，二个RS232接口22分别用于连接无线通信模块23和显示设备。

所述执行动作终端24包括一个执行线路板，在执行线路板上焊接有执行CPU25、通讯接口35、驱动芯片32、多个继电器26和多组接线端子27，本实施例以八个继电器和六组接线端子为例。通讯接口35为RS485通讯接口且与执行CPU25的数据输入端通过集成在执行线路板上的板载导线连接，执行CPU25的控制输出端通过执行线路板上的板载导线和驱动芯片32分别连接每个继电器26的控制端，每组接线端子27分别与其对应的一个或二个继电器26电联接，用于根据接收到的控制信号控制农业温室内外的相关硬件设备。

所述六组接线端子27分别用于连接卷帘机34、放风机33、喷淋设备28、照明设备29、排风扇30和灌溉设备31，其中对应连接卷帘机34和放风机33的二组接线端子分别对应联接二个继电器，以便于控制卷帘机和放风机的正反转。

所述无线通信模块23通过导线与控制线路板上的一个RS232接口22连接，用于将采集到的数据无线发送到远程移动设备上。它包括通信线路板36，在通信线路板36上焊接有CPU40、无线通信芯片37、GPRS/GSM天线座39、SIM卡插座38、存储器41和电源芯片42。所述SIM卡插座38上插装有SIM卡，并通过无线通信芯片37与CPU40的第一I/O接口通过通信线路板上内置的导线连接，用于识别该无线通信模块的用户身份。所述GPRS/GSM天线座39上安装有天线，用于发送或接收通过GPRS/GSM网络传送的无线数据。所述CPU40采用STM32F103C8T6芯片。

所述存储器41与CPU40的第二I/O接口通过通信线路板上的内置导线连接，用于储存接收到的数据。所述电源芯片42的输入端与设在线路板上的电源接口43连接，电源芯片42的输出端分别与CPU40、存储器41和无线通信芯片37电联接，用于提供工作电源。

在通信线路板36上还设有TTS语音转换模块46，TTS语音转换模块46通过设在线路板上的IDC16P板载插口和内置导线与CPU40的第三I/O接口数据连接，用于将接收到的数据转为语音信号输出。

在通信线路板36上还设有串口接口44，串口接口44通过集成在通信线路板上的串口芯片45与CPU40的第四I/O接口通信连接，用于连接RS232接口22。

工作时，通过数据采集板1上连接的多个传感器，采集不同深度的土壤温度和土壤湿度、环境温湿度、风速、风向、能见度和降雨量等与环境、土壤和光照有关的数据并通过CPU处理后传给核心控制主板19，通过核心控制主板19上的控制CPU分别将采集到的数据与预设的边界值进行比较，如果达到设定的边界值发出控制信号通过RS485接口传给执行动作终端24，通过执行CPU控制相应的继电器从而控制卷帘机、放风机、喷淋设备、照明设备、排风扇和灌溉设备的工作状态。通过无线通信模块23可将采集到的数据无线发送到远程移动设备上，能够将物联网传输技术与移动通信技术及自动化控制结合一体，劳动成本低，工作效率高。

尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (8)

1.一种基于物联网技术的农业温室远程测控系统，其特征是：它包括依次连接的数据采集板、核心控制主板和执行动作终端；

在数据采集板的线路板上设有多个传感器接口并连接有多个传感器，用于采集与环境、土壤和光照有关的数据并传给核心控制主板；

核心控制主板包括控制线路板、设在控制线路板上的控制CPU和多个通讯接口，用于将采集到的数据与预设的边界值进行比较，从而发出控制信号；

执行动作终端包括执行线路板，在执行线路板上设有执行CPU、通讯接口、驱动芯片、多个继电器和多组接线端子，执行CPU的控制输出端通过驱动芯片分别连接每个继电器的控制端，每组接线端子分别与其对应的一个或二个继电器电联接，用于根据接收到的控制信号控制农业温室内外的相关硬件设备；

无线通信模块，其通过导线与控制线路板上的一个通讯接口连接，用于将采集到的数据无线发送到远程移动设备上。

2.根据权利要求1所述的一种基于物联网技术的农业温室远程测控系统，其特征是：所述传感器包括土壤温度传感器、土壤湿度传感器、环境温湿度传感器、风速传感器、风向传感器、二氧化碳传感器、光照度传感器、光合辐射传感器、总辐射传感器、能见度传感器和降雨量传感器。

3.根据权利要求1或2所述的一种基于物联网技术的农业温室远程测控系统，其特征是：所述数据采集板包括所述线路板，在线路板上设有CPU、时钟芯片、电源转换芯片和至少一个通讯接口，并通过通讯接口和导线与核心控制主板连接，用于将采集的数据传给核心控制主板。

4.根据权利要求1所述的一种基于物联网技术的农业温室远程测控系统，其特征是：所述无线通信模块包括通信线路板，在通信线路板上设有CPU、无线通信芯片、GPRS/GSM天线座、SIM卡插座、存储器和电源芯片；

所述SIM卡插座上插装有SIM卡，并通过无线通信芯片与CPU的第一I/O接口通过通信线路板上内置的导线连接，用于识别该无线通信模块的用户身份；

所述GPRS/GSM天线座上安装有天线，用于发送或接收通过GPRS/GSM网络传送的无线数据；

存储器与CPU的第二I/O接口连接，用于储存接收到的数据；

所述电源芯片的输入端与设在线路板上的电源接口连接，电源芯片的输出端分别与CPU、存储器和无线通信芯片电联接，用于提供工作电源。

5.根据权利要求4所述的一种基于物联网技术的农业温室远程测控系统，其特征是：在通信线路板上还设有TTS语音转换模块，TTS语音转换模块通过设在线路板上的板载插口和内置导线与CPU的第三I/O接口数据连接，用于将接收到的数据转为语音信号输出。

6.根据权利要求4或5所述的一种基于物联网技术的农业温室远程测控系统，其特征是：所述CPU采用STM32F103C8T6芯片。

7.根据权利要求5所述的一种基于物联网技术的农业温室远程测控系统，其特征是：所述TTS语音转换模块通过IDC16P板载插口与CPU数据连接。

8.根据权利要求7所述的一种基于物联网技术的农业温室远程测控系统，其特征是：在通信线路板上还设有串口接口，串口接口通过集成在通信线路板上的串口芯片与CPU的第四I/O接口通信连接，用于连接核心控制主板。