CN208798480U - 一种基于北斗的甘蔗精细农业种植主控制终端 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于北斗的甘蔗精细农业种植主控制终端，包括壳体、立杆、伸缩杆Ⅰ、伸缩杆Ⅱ、伸缩杆Ⅲ、采集传感模块、系统控制模块、定位板卡、ZigBee模块、显示模块、GPRS模块、核心处理模块、时钟模块、USB接口、输入接口模块、电源模块、横杆、喷头Ⅰ、喷头Ⅱ、电机、转盘、太阳能板、电源模块和核心处理模块；采集传感模块包括摄像头、土壤盐分传感器和土壤湿度传感器；系统控制模块包括喷药控制电路、施肥控制电路、灌溉控制电路、水泵Ⅰ、水泵Ⅱ和水泵Ⅲ。本实用新型通过采集传感模块采集甘蔗生长状况信息，由系统控制模块实现自动控制，提高甘蔗种植产业信息化水平，有利于形成系统化的智能管理，实现甘蔗农业种植精细化管理和应用推广。

Description

一种基于北斗的甘蔗精细农业种植主控制终端

技术领域

本实用新型属于自动监测控制技术领域，涉及一种基于北斗的甘蔗精细农业种植主控制终端。

背景技术

目前广西甘蔗生产方式较为粗放，甘蔗种植产业信息化水平普遍偏低，信息技术在甘蔗种植应用大部分仅局限于甘蔗种植科研示范方面，没有实现甘蔗农业种植精细化管理和形成可行的大规模应用推广。随着信息化管理系统在制糖企业的应用和推广，蔗糖生产产能进一步提高，对于甘蔗原料资源的产量需求逐步扩大，甘蔗农业种植的精细化管理水平要求也逐步提升，甘蔗精细农业种植控制终端集成系统在甘蔗种植业的研发、应用和推广显得尤为迫切。

目前大部分甘蔗农业种植技术以种植经验为主，没有科学量化参数；大部分制糖企业种植、灌溉以人工/半自动化作业方式为主，没有形成系统化的智能管理。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术的不足，提出一种提高甘蔗种植产业信息化水平，有利于形成系统化智能管理，实现甘蔗农业种植精细化管理和应用推广的基于北斗的甘蔗精细农业种植主控制终端。

为了实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：

一种基于北斗的甘蔗精细农业种植主控制终端，包括壳体、立杆、伸缩杆Ⅰ、伸缩杆Ⅱ、伸缩杆Ⅲ、采集传感模块、系统控制模块、定位板卡、ZigBee模块、显示模块、GPRS模块、核心处理模块、时钟模块、USB接口、输入接口模块和电源模块；

所述的伸缩杆Ⅰ、伸缩杆Ⅱ和伸缩杆Ⅲ均为电动推杆；

所述的伸缩杆Ⅰ的伸缩端上安装有横杆；所述的横杆的两端分别安装有喷头Ⅰ和喷头Ⅱ；所述的伸缩杆Ⅱ的伸缩端上固定安装有电机；所述的电机的驱动轴上安装有转盘；所述的伸缩杆Ⅲ的底端固定安装在转盘上；

所述的采集传感模块包括摄像头、土壤盐分传感器和土壤湿度传感器；所述的摄像头安装在伸缩杆Ⅲ伸缩端的端部；

所述的系统控制模块包括喷药控制电路、施肥控制电路、灌溉控制电路、水泵Ⅰ、水泵Ⅱ和水泵Ⅲ；所述的水泵Ⅰ通过管道与喷头Ⅰ相连；所述的水泵Ⅱ通过管道与喷头Ⅱ相连；所述的水泵Ⅲ通过管道与喷头Ⅲ相连；

所述的壳体固定安装在立杆的顶部；所述的壳体顶部安装有太阳能板；所述的电源模块和核心处理模块设置在壳体内；

所述的核心处理模块主要由电路板、以及集成在电路板上的ARM处理器和FLASH芯片组成；

所述的定位板卡、GPRS模块、时钟模块、输入接口模块均安装在电路板上与ARM处理器相连；所述的输入接口模块包括RS485接口；

所述的显示模块和USB接口均安装在壳体的前端面板上；所述的显示模块、USB接口分别与ARM处理器相连；

所述的摄像头、土壤盐分传感器、土壤湿度传感器、伸缩杆Ⅰ、伸缩杆Ⅱ、伸缩杆Ⅲ、电机分别接入到RS485接口中与ARM处理器相连；

所述的喷药控制电路、施肥控制电路、灌溉控制电路分别通过ZigBee模块与ARM处理器相连；

所述的定位板卡、ZigBee模块、显示模块、GPRS模块、ARM处理器、FLASH芯片、时钟模块、摄像头、土壤盐分传感器、土壤湿度传感器、伸缩杆Ⅰ、伸缩杆Ⅱ、伸缩杆Ⅲ、电机分别与电源模块电相连；所述的太阳能板与电源模块相连；

所述的喷药控制电路主要由微型变压器Ⅰ、单片机Ⅰ、继电器Ⅰ、NPN型三极管Q1、电阻R1和ZigBee模块Ⅰ组成；所述的ZigBee模块Ⅰ与单片机Ⅰ相连；

所述的电阻R1的一端与单片机Ⅰ的I/O接口相连，电阻R1的另一端与NPN型三极管Q1的基极相连，NPN型三极管Q1的发射极与地、微型变压器Ⅰ的负极输出端相连，NPN型三极管Q1的集电极与继电器K1控制端b引脚相连，继电器K1控制端a引脚与微型变压器Ⅰ的正极输出端相连，继电器K1的闸门端c引脚与火线L相连，继电器K1的闸门端d引脚与水泵Ⅰ的一个输入端相连，水泵Ⅰ的另一个输入端接零线N；

所述的施肥控制电路主要由微型变压器Ⅱ、单片机Ⅱ、继电器Ⅱ、NPN型三极管Q2、电阻R2和ZigBee模块Ⅱ组成；所述的ZigBee模块Ⅱ与单片机Ⅱ相连；

所述的电阻R2的一端与单片机Ⅱ的I/O接口相连，电阻R2的另一端与NPN型三极管Q2的基极相连，NPN型三极管Q2的发射极与地、微型变压器Ⅱ的负极输出端相连，NPN型三极管Q2的集电极与继电器K2控制端b引脚相连，继电器K2控制端a引脚与微型变压器Ⅱ的正极输出端相连，继电器K2的闸门端c引脚与火线L相连，继电器K2的闸门端d引脚与水泵Ⅱ的一个输入端相连，水泵Ⅱ的另一个输入端接零线N；

所述的灌溉控制电路主要由微型变压器Ⅲ、单片机Ⅲ、继电器Ⅲ、NPN型三极管Q3、电阻R3和ZigBee模块Ⅲ组成；所述的ZigBee模块Ⅲ与单片机Ⅲ相连；

所述的电阻R3的一端与单片机Ⅲ的I/O接口相连，电阻R3的另一端与NPN型三极管Q3的基极相连，NPN型三极管Q3的发射极与地、微型变压器Ⅲ的负极输出端相连，NPN型三极管Q3的集电极与继电器K3控制端b引脚相连，继电器K3控制端a引脚与微型变压器Ⅲ的正极输出端相连，继电器K3的闸门端c引脚与火线L相连，继电器K3的闸门端d引脚与水泵Ⅲ的一个输入端相连，水泵Ⅲ的另一个输入端接零线N。

作为进一步的技术改进，所述的定位板卡包括北斗模块，北斗模块包括安装在壳体侧面的有源天线。北斗模块是系统的关键所在，采用北斗无源定位方式进行定位，定位的消息通过TTl232串口传输到ARM处理器。

作为进一步的技术改进，所述的ZigBee模块包括设置在壳体侧面的ZigBee天线。

作为进一步的技术改进，所述的单片机Ⅰ、单片机Ⅱ和单片机Ⅲ均采用8051型号单片机。

在本实用新型中，设置有外接电源插口，电源模块通过外接电源插口可以及时补充电量，确保最大时间在线；核心处理模块是整个甘蔗精细农业种植主控制终端的控制中心，ARM处理器为采用高速ARM工业级芯片LPC2148，配备工业级FLASH存储芯片SST25VF016B，协调整个控制终端的各个模块，整个控制终端的控制核心程序都承载在此模块上，LPC2148负责整个硬件嵌入式系统软件的承载，SST25VF016B负责控制终端配置和实时数据的存储；

ZigBee模块利用工业级模块，具备低速短距离无线数据传输功能，终端可通过此模块与系统控制模块进行无线数据传输，形成多个无线数传网络节点，通信范围可从标准的75m无限扩展，可进行大范围的无线网络通信，可采用F8913D ZigBee模块，提供SMT与DIP接口，可直接连接TTL接口设备，实现数据透明传输功能；

显示模块采用工业化的128*64液晶模块，具有稳定性高，显示清晰等有点，符合终端工作要求；

输入接口模块采用EasyARM1138为主控制芯片，通过RS485接口以Modbus协议接入传感设备，接收传感设备采集的信息参数数据；

电源模块内置优质的电源管理系统，负责把外界输入的电源转换成终端和其他模块使用的电源，并对锂电池进行充放电管理，可自带锂电池，接入太阳能板满足终端的用电需求；

时钟模块内置时钟芯片，时钟芯片内含有一个实时时钟/日历和静态RAM，通过简单的串行接口与ARM处理器进行连接，通过时钟模块可以对灌溉控制电路进行滴灌时间设定，同时也可以提供日期、时间显示；

USB接口负责设备调试数据输出、设备配置。

本实用新型的工作原理：

本实用新型还包括水箱Ⅰ、水箱Ⅱ和水箱Ⅲ，水箱Ⅰ、水箱Ⅱ和水箱Ⅲ均放置在田地中或仓库内；水泵Ⅰ设置在水箱Ⅰ内，水泵Ⅱ设置在水箱Ⅱ内，水泵Ⅲ设置在水箱Ⅲ内；土壤盐分传感器和土壤湿度传感器均埋藏在田地内；

FLASH芯片与ARM处理器相连；ARM处理器通过ZigBee模块、ZigBee模块Ⅰ与单片机Ⅰ相连；ARM处理器通过ZigBee模块、ZigBee模块Ⅱ与单片机Ⅱ相连；ARM处理器通过ZigBee模块、ZigBee模块Ⅲ与单片机Ⅲ相连；伸缩杆Ⅰ、伸缩杆Ⅱ、伸缩杆Ⅲ、电机分别通过继电器与ARM处理器相连；伸缩杆Ⅰ和伸缩杆Ⅱ固定放置在甘蔗田地中，壳体通过立杆放置在田地中；ARM处理器通过GPRS模块与服务器进行数据交互，服务器端可以实时调用ARM处理器接收到的数据；定位板卡实时定位终端的位置，并把终端的定位信息发送给ARM处理器，服务器可以随时调用并查看ARM处理器发送过来的定位信息；

土壤湿度传感器实时检测田地的湿度值并把湿度值反馈给ARM处理器，如果土壤湿度传感器反馈给ARM处理器的湿度值小于预设值时，ARM处理器通过ZigBee模块、ZigBee模块Ⅲ发灌溉信号给单片机Ⅲ，单片机Ⅲ发出高电平信号控制NPN型三极管Q3的基极和发射极连通，使得继电器K3通电后闸门端闭合，水泵Ⅲ启动，水泵Ⅲ抽取水箱Ⅲ内的水并从喷头Ⅲ喷出，给田地中的甘蔗进行灌溉补水；

土壤盐分传感器实时检测田地的土壤盐分值并把土壤盐分值反馈给ARM处理器，如果土壤盐分传感器反馈给ARM处理器的土壤盐分值小于预设值时，ARM处理器通过ZigBee模块、ZigBee模块Ⅱ发灌溉信号给单片机Ⅱ，单片机Ⅱ发出高电平信号控制NPN型三极管Q2的基极和发射极连通，使得继电器K2通电后闸门端闭合，水泵Ⅱ启动，水泵Ⅱ抽取水箱Ⅱ内的化肥溶液并从喷头Ⅱ喷出，给田地中的甘蔗进行施肥；

摄像头定时采集田地中甘蔗的生长照片，并把甘蔗的生长照片反馈给ARM处理器，ARM处理器通过GPRS模块将甘蔗的生长照片发送给服务器，服务器通过对甘蔗的生长照片进行灰度处理，如果甘蔗的生长照片中甘蔗的叶子的模糊灰度差异数值大于百分之二十，证明甘蔗的叶子遭到较为严重的病害，此时服务器发送喷药指令给ARM处理器；ARM处理器通过ZigBee模块、ZigBee模块Ⅰ发灌溉信号给单片机Ⅰ，单片机Ⅰ发出高电平信号控制NPN型三极管Q1的基极和发射极连通，使得继电器K1通电后闸门端闭合，水泵Ⅰ启动，水泵Ⅰ抽取水箱Ⅰ内的药水并从喷头Ⅰ喷出，对田地甘蔗驱除病虫害；使用摄像头采集甘蔗的生长照片过程中，服务器可以远程控制伸缩杆Ⅱ的伸缩调整摄像头拍摄的高度，并且可以控制电机转动调整摄像头的拍摄方位，控制伸缩杆Ⅲ的伸缩可以调整摄像头采集不同区域的甘蔗的生长照片；

田地管理员可以通过服务器调用甘蔗的生长照片数据，可实时查看甘蔗的生长情况，并且可以远程控制伸缩杆Ⅰ的伸缩情况，使得喷头Ⅰ、喷头Ⅲ能够与甘蔗高度相匹配；

电源模块可以为定位板卡、ZigBee模块、显示模块、GPRS模块、ARM处理器、FLASH芯片、时钟模块、摄像头、土壤盐分传感器、土壤湿度传感器、伸缩杆Ⅰ、伸缩杆Ⅱ、伸缩杆Ⅲ和电机提供电源。

与现有技术相比较，本实用新型具备的有益效果：

1.本实用新型通过采集传感模块采集甘蔗生长状况信息，由系统控制模块实现甘蔗生长的自动控制，有利于形成甘蔗系统化的智能管理，提高甘蔗种植产业信息化水平，有利于实现甘蔗农业种植精细化管理和大规模应用推广。

2.本实用新型通过伸缩杆Ⅰ可以调整给甘蔗喷药和灌溉的高度，有利于对不同生长情况的甘蔗进行驱除病虫害和灌溉补水。

3.本实用新型通过伸缩杆Ⅱ、电机和伸缩杆Ⅲ调整摄像头的拍摄高度和方位，有利于对田地中的甘蔗进行全方位的监控和管理。

4.本实用新型通过北斗模块对监控的甘蔗田地进行定位，有利于实时掌握甘蔗地的位置信息。

附图说明

图1为本实用新型的架构图。

图2为本实用新型部分结构图。

图3为本实用新型中喷药控制电路的部分电路图。

图4为本实用新型中施肥控制电路的部分电路图。

图5为本实用新型中灌溉控制电路的部分电路图。

附图标记：1-伸缩杆Ⅰ，2-喷头Ⅰ，3-横杆，4-喷头Ⅲ，5-伸缩杆Ⅱ，6-转盘，7-电机，8-伸缩杆Ⅲ，9-摄像头，10-有源天线，11-ZigBee天线，12-壳体，13-立杆，14-喷头Ⅱ，15-太阳能板，16-显示模块，17-USB接口。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进一步说明。

实施例：

一种基于北斗的甘蔗精细农业种植主控制终端，包括壳体12、立杆13、伸缩杆Ⅰ1、伸缩杆Ⅱ5、伸缩杆Ⅲ8、采集传感模块、系统控制模块、定位板卡、ZigBee模块、显示模块16、GPRS模块、核心处理模块、时钟模块、USB接口17、输入接口模块和电源模块；

所述的伸缩杆Ⅰ1、伸缩杆Ⅱ5和伸缩杆Ⅲ8均为电动推杆；

所述的伸缩杆Ⅰ1的伸缩端上安装有横杆3；所述的横杆3的两端分别安装有喷头Ⅰ2和喷头Ⅱ14；所述的伸缩杆Ⅱ5的伸缩端上固定安装有电机7；所述的电机7的驱动轴上安装有转盘6；所述的伸缩杆Ⅲ8的底端固定安装在转盘6上；

所述的采集传感模块包括摄像头9、土壤盐分传感器和土壤湿度传感器；所述的摄像头9安装在伸缩杆Ⅲ8伸缩端的端部；

所述的系统控制模块包括喷药控制电路、施肥控制电路、灌溉控制电路、水泵Ⅰ、水泵Ⅱ和水泵Ⅲ；所述的水泵Ⅰ通过管道与喷头Ⅰ2相连；所述的水泵Ⅱ通过管道与喷头Ⅱ14相连；所述的水泵Ⅲ通过管道与喷头Ⅲ4相连；

所述的壳体12固定安装在立杆13的顶部；所述的壳体12顶部安装有太阳能板15；所述的电源模块和核心处理模块设置在壳体12内；

所述的核心处理模块主要由电路板、以及集成在电路板上的ARM处理器和FLASH芯片组成；

所述的定位板卡、GPRS模块、时钟模块、输入接口模块均安装在电路板上与ARM处理器相连；所述的输入接口模块包括RS485接口；

所述的显示模块16和USB接口17均安装在壳体12的前端面板上；所述的显示模块16、USB接口17分别与ARM处理器相连；

所述的摄像头9、土壤盐分传感器、土壤湿度传感器、伸缩杆Ⅰ1、伸缩杆Ⅱ5、伸缩杆Ⅲ8、电机7分别接入到RS485接口中与ARM处理器相连；

所述的喷药控制电路、施肥控制电路、灌溉控制电路分别通过ZigBee模块与ARM处理器相连；

所述的定位板卡、ZigBee模块、显示模块16、GPRS模块、ARM处理器、FLASH芯片、时钟模块、摄像头9、土壤盐分传感器、土壤湿度传感器、伸缩杆Ⅰ1、伸缩杆Ⅱ5、伸缩杆Ⅲ8、电机7分别与电源模块电相连；所述的太阳能板15与电源模块相连；

所述的喷药控制电路主要由微型变压器Ⅰ、单片机Ⅰ、继电器Ⅰ、NPN型三极管Q1、电阻R1和ZigBee模块Ⅰ组成；所述的ZigBee模块Ⅰ与单片机Ⅰ相连；

所述的电阻R1的一端与单片机Ⅰ的I/O接口相连，电阻R1的另一端与NPN型三极管Q1的基极相连，NPN型三极管Q1的发射极与地、微型变压器Ⅰ的负极输出端相连，NPN型三极管Q1的集电极与继电器K1控制端b引脚相连，继电器K1控制端a引脚与微型变压器Ⅰ的正极输出端相连，继电器K1的闸门端c引脚与火线L相连，继电器K1的闸门端d引脚与水泵Ⅰ的一个输入端相连，水泵Ⅰ的另一个输入端接零线N；

所述的施肥控制电路主要由微型变压器Ⅱ、单片机Ⅱ、继电器Ⅱ、NPN型三极管Q2、电阻R2和ZigBee模块Ⅱ组成；所述的ZigBee模块Ⅱ与单片机Ⅱ相连；

所述的电阻R2的一端与单片机Ⅱ的I/O接口相连，电阻R2的另一端与NPN型三极管Q2的基极相连，NPN型三极管Q2的发射极与地、微型变压器Ⅱ的负极输出端相连，NPN型三极管Q2的集电极与继电器K2控制端b引脚相连，继电器K2控制端a引脚与微型变压器Ⅱ的正极输出端相连，继电器K2的闸门端c引脚与火线L相连，继电器K2的闸门端d引脚与水泵Ⅱ的一个输入端相连，水泵Ⅱ的另一个输入端接零线N；

所述的灌溉控制电路主要由微型变压器Ⅲ、单片机Ⅲ、继电器Ⅲ、NPN型三极管Q3、电阻R3和ZigBee模块Ⅲ组成；所述的ZigBee模块Ⅲ与单片机Ⅲ相连；

所述的电阻R3的一端与单片机Ⅲ的I/O接口相连，电阻R3的另一端与NPN型三极管Q3的基极相连，NPN型三极管Q3的发射极与地、微型变压器Ⅲ的负极输出端相连，NPN型三极管Q3的集电极与继电器K3控制端b引脚相连，继电器K3控制端a引脚与微型变压器Ⅲ的正极输出端相连，继电器K3的闸门端c引脚与火线L相连，继电器K3的闸门端d引脚与水泵Ⅲ的一个输入端相连，水泵Ⅲ的另一个输入端接零线N。

所述的定位板卡包括北斗模块，北斗模块包括安装在壳体12侧面的有源天线10。

所述的ZigBee模块包括设置在壳体12侧面的ZigBee天线11。

所述的单片机Ⅰ、单片机Ⅱ和单片机Ⅲ均采用8051型号单片机。

该实施例的工作原理：

本实用新型还包括水箱Ⅰ、水箱Ⅱ和水箱Ⅲ，水箱Ⅰ、水箱Ⅱ和水箱Ⅲ均放置在田地中或仓库内；水泵Ⅰ设置在水箱Ⅰ内，水泵Ⅱ设置在水箱Ⅱ内，水泵Ⅲ设置在水箱Ⅲ内；土壤盐分传感器和土壤湿度传感器均埋藏在田地内；

FLASH芯片与ARM处理器相连；ARM处理器通过ZigBee模块、ZigBee模块Ⅰ与单片机Ⅰ相连；ARM处理器通过ZigBee模块、ZigBee模块Ⅱ与单片机Ⅱ相连；ARM处理器通过ZigBee模块、ZigBee模块Ⅲ与单片机Ⅲ相连；伸缩杆Ⅰ1、伸缩杆Ⅱ5、伸缩杆Ⅲ8、电机7分别通过继电器与ARM处理器相连；伸缩杆Ⅰ1和伸缩杆Ⅱ5固定放置在甘蔗田地中，壳体12通过立杆13放置在田地中；ARM处理器通过GPRS模块与服务器进行数据交互，服务器端可以实时调用ARM处理器接收到的数据；定位板卡实时定位终端的位置，并把终端的定位信息发送给ARM处理器，服务器可以随时调用并查看ARM处理器发送过来的定位信息；

土壤湿度传感器实时检测田地的湿度值并把湿度值反馈给ARM处理器，如果土壤湿度传感器反馈给ARM处理器的湿度值小于预设值时，ARM处理器通过ZigBee模块、ZigBee模块Ⅲ发灌溉信号给单片机Ⅲ，单片机Ⅲ发出高电平信号控制NPN型三极管Q3的基极和发射极连通，使得继电器K3通电后闸门端闭合，水泵Ⅲ启动，水泵Ⅲ抽取水箱Ⅲ内的水并从喷头Ⅲ4喷出，给田地中的甘蔗进行灌溉补水；

土壤盐分传感器实时检测田地的土壤盐分值并把土壤盐分值反馈给ARM处理器，如果土壤盐分传感器反馈给ARM处理器的土壤盐分值小于预设值时，ARM处理器通过ZigBee模块、ZigBee模块Ⅱ发灌溉信号给单片机Ⅱ，单片机Ⅱ发出高电平信号控制NPN型三极管Q2的基极和发射极连通，使得继电器K2通电后闸门端闭合，水泵Ⅱ启动，水泵Ⅱ抽取水箱Ⅱ内的化肥溶液并从喷头Ⅱ14喷出，给田地中的甘蔗进行施肥；

摄像头9定时采集田地中甘蔗的生长照片，并把甘蔗的生长照片反馈给ARM处理器，ARM处理器通过GPRS模块将甘蔗的生长照片发送给服务器，服务器通过对甘蔗的生长照片进行灰度处理，如果甘蔗的生长照片中甘蔗的叶子的模糊灰度差异数值大于百分之二十，证明甘蔗的叶子遭到较为严重的病害，此时服务器发送喷药指令给ARM处理器；ARM处理器通过ZigBee模块、ZigBee模块Ⅰ发灌溉信号给单片机Ⅰ，单片机Ⅰ发出高电平信号控制NPN型三极管Q1的基极和发射极连通，使得继电器K1通电后闸门端闭合，水泵Ⅰ启动，水泵Ⅰ抽取水箱Ⅰ内的药水并从喷头Ⅰ2喷出，对田地甘蔗驱除病虫害；使用摄像头9采集甘蔗的生长照片过程中，服务器可以远程控制伸缩杆Ⅱ5的伸缩调整摄像头9拍摄的高度，并且可以控制电机7转动调整摄像头9的拍摄方位，控制伸缩杆Ⅲ8的伸缩可以调整摄像头9采集不同区域的甘蔗的生长照片；

田地管理员可以通过服务器调用甘蔗的生长照片数据，可实时查看甘蔗的生长情况，并且可以远程控制伸缩杆Ⅰ1的伸缩情况，使得喷头Ⅰ2、喷头Ⅲ4能够与甘蔗高度相匹配；

电源模块可以为定位板卡、ZigBee模块、显示模块16、GPRS模块、ARM处理器、FLASH芯片、时钟模块、摄像头9、土壤盐分传感器、土壤湿度传感器、伸缩杆Ⅰ1、伸缩杆Ⅱ5、伸缩杆Ⅲ8和电机7提供电源；北斗模块是系统的关键所在，采用北斗无源定位方式进行定位，定位的消息通过TTl232串口传输到ARM处理器。

Claims (4)

1.一种基于北斗的甘蔗精细农业种植主控制终端，其特征在于：包括壳体（12）、立杆（13）、伸缩杆Ⅰ（1）、伸缩杆Ⅱ（5）、伸缩杆Ⅲ（8）、采集传感模块、系统控制模块、定位板卡、ZigBee模块、显示模块（16）、GPRS模块、核心处理模块、时钟模块、USB接口（17）、输入接口模块和电源模块；

所述的伸缩杆Ⅰ（1）、伸缩杆Ⅱ（5）和伸缩杆Ⅲ（8）均为电动推杆；

所述的伸缩杆Ⅰ（1）的伸缩端上安装有横杆（3）；所述的横杆（3）的两端分别安装有喷头Ⅰ（2）和喷头Ⅱ（14）；所述的伸缩杆Ⅱ（5）的伸缩端上固定安装有电机（7）；所述的电机（7）的驱动轴上安装有转盘（6）；所述的伸缩杆Ⅲ（8）的底端固定安装在转盘（6）上；

所述的采集传感模块包括摄像头（9）、土壤盐分传感器和土壤湿度传感器；所述的摄像头（9）安装在伸缩杆Ⅲ（8）伸缩端的端部；

所述的系统控制模块包括喷药控制电路、施肥控制电路、灌溉控制电路、水泵Ⅰ、水泵Ⅱ和水泵Ⅲ；所述的水泵Ⅰ通过管道与喷头Ⅰ（2）相连；所述的水泵Ⅱ通过管道与喷头Ⅱ（14）相连；所述的水泵Ⅲ通过管道与喷头Ⅲ（4）相连；

所述的壳体（12）固定安装在立杆（13）的顶部；所述的壳体（12）顶部安装有太阳能板（15）；所述的电源模块和核心处理模块设置在壳体（12）内；

所述的核心处理模块主要由电路板、以及集成在电路板上的ARM处理器和FLASH芯片组成；

所述的定位板卡、GPRS模块、时钟模块、输入接口模块均安装在电路板上与ARM处理器相连；所述的输入接口模块包括RS485接口；

所述的显示模块（16）和USB接口（17）均安装在壳体（12）的前端面板上；所述的显示模块（16）、USB接口（17）分别与ARM处理器相连；

所述的摄像头（9）、土壤盐分传感器、土壤湿度传感器、伸缩杆Ⅰ（1）、伸缩杆Ⅱ（5）、伸缩杆Ⅲ（8）、电机（7）分别接入到RS485接口中与ARM处理器相连；

所述的喷药控制电路、施肥控制电路、灌溉控制电路分别通过ZigBee模块与ARM处理器相连；

所述的定位板卡、ZigBee模块、显示模块（16）、GPRS模块、ARM处理器、FLASH芯片、时钟模块、摄像头（9）、土壤盐分传感器、土壤湿度传感器、伸缩杆Ⅰ（1）、伸缩杆Ⅱ（5）、伸缩杆Ⅲ（8）、电机（7）分别与电源模块电相连；所述的太阳能板（15）与电源模块相连；

所述的喷药控制电路主要由微型变压器Ⅰ、单片机Ⅰ、继电器Ⅰ、NPN型三极管Q1、电阻R1和ZigBee模块Ⅰ组成；所述的ZigBee模块Ⅰ与单片机Ⅰ相连；

所述的电阻R1的一端与单片机Ⅰ的I/O接口相连，电阻R1的另一端与NPN型三极管Q1的基极相连，NPN型三极管Q1的发射极与地、微型变压器Ⅰ的负极输出端相连，NPN型三极管Q1的集电极与继电器K1控制端b引脚相连，继电器K1控制端a引脚与微型变压器Ⅰ的正极输出端相连，继电器K1的闸门端c引脚与火线L相连，继电器K1的闸门端d引脚与水泵Ⅰ的一个输入端相连，水泵Ⅰ的另一个输入端接零线N；

所述的施肥控制电路主要由微型变压器Ⅱ、单片机Ⅱ、继电器Ⅱ、NPN型三极管Q2、电阻R2和ZigBee模块Ⅱ组成；所述的ZigBee模块Ⅱ与单片机Ⅱ相连；

所述的电阻R2的一端与单片机Ⅱ的I/O接口相连，电阻R2的另一端与NPN型三极管Q2的基极相连，NPN型三极管Q2的发射极与地、微型变压器Ⅱ的负极输出端相连，NPN型三极管Q2的集电极与继电器K2控制端b引脚相连，继电器K2控制端a引脚与微型变压器Ⅱ的正极输出端相连，继电器K2的闸门端c引脚与火线L相连，继电器K2的闸门端d引脚与水泵Ⅱ的一个输入端相连，水泵Ⅱ的另一个输入端接零线N；

所述的灌溉控制电路主要由微型变压器Ⅲ、单片机Ⅲ、继电器Ⅲ、NPN型三极管Q3、电阻R3和ZigBee模块Ⅲ组成；所述的ZigBee模块Ⅲ与单片机Ⅲ相连；

所述的电阻R3的一端与单片机Ⅲ的I/O接口相连，电阻R3的另一端与NPN型三极管Q3的基极相连，NPN型三极管Q3的发射极与地、微型变压器Ⅲ的负极输出端相连，NPN型三极管Q3的集电极与继电器K3控制端b引脚相连，继电器K3控制端a引脚与微型变压器Ⅲ的正极输出端相连，继电器K3的闸门端c引脚与火线L相连，继电器K3的闸门端d引脚与水泵Ⅲ的一个输入端相连，水泵Ⅲ的另一个输入端接零线N。

2.根据权利要求1所述的一种基于北斗的甘蔗精细农业种植主控制终端，其特征在于：所述的定位板卡包括北斗模块，北斗模块包括安装在壳体（12）侧面的有源天线（10）。

3.根据权利要求1所述的一种基于北斗的甘蔗精细农业种植主控制终端，其特征在于：所述的ZigBee模块包括设置在壳体（12）侧面的ZigBee天线（11）。

4.根据权利要求1所述的一种基于北斗的甘蔗精细农业种植主控制终端，其特征在于：所述的单片机Ⅰ、单片机Ⅱ和单片机Ⅲ均采用8051型号单片机。