CN209345416U - 一种多网融合的环境数据采集装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种多网融合的环境数据采集装置，包括主控模块、数据采集模块、GPS模块、输入模块、显示模块、ZigBee模块、Mesh模块、TTL转网口模块、电源模块，主控模块分别通过串口与数据采集模块、GPS模块、输入模块、显示模块、ZigBee模块、TTL转网口模块和电源模块连接通信，Mesh模块与TTL转网口模块连接；所述的数据采集模块，包括温湿度传感器、光照度传感器、粉尘传感器、二氧化碳传感器和51单片机，温湿度传感器、光照度传感器、粉尘传感器、二氧化碳传感器均通过51单片机与主控模块连接。该装置测得的数据多元化，汇总、备案简单，数据传送及时。

Description

一种多网融合的环境数据采集装置

技术领域

本实用新型涉及环境信息采集技术领域，具体是一种多网融合的环境数据采集装置。

背景技术

随着科技的发展和人们生活水平的提高，人们越来越追求高品质的生活，环境问题成为人们关注的焦点。环境检测一直是作为环境污染源进行技术监督和治理的重要手段之一，环境监测数据是预测、预报环境质量状况的重要基础，通过大量现代化的环境监测仪对环境质量、生态环境现状及变化趋势进行实时、准确的监测。但由于各环境监测点分散、对不同的环境参数使用的是各专用监测仪器，距离环境监测中心很远，能量补给困难、测试手段和数据传输方式不够完善等问题的存在，使得监测得到的数据单一化，汇总、备案困难，数据传送不及时。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，而提供一种多网融合的环境数据采集装置，该装置测得的数据多元化，汇总、备案简单，数据传送及时。

实现本发明目的的技术方案是：

一种多网融合的环境数据采集装置，包括主控模块、数据采集模块、GPS模块、输入模块、显示模块、ZigBee模块、 Mesh模块、TTL转网口模块、电源模块，主控模块分别通过串口与数据采集模块、GPS模块、输入模块、显示模块、ZigBee模块、TTL转网口模块和电源模块连接通信，Mesh模块与TTL转网口模块连接；

所述的数据采集模块，包括温湿度传感器、光照度传感器、粉尘传感器、二氧化碳传感器和51单片机，温湿度传感器、光照度传感器、粉尘传感器、二氧化碳传感器均通过51单片机与主控模块连接。

所述的主控模块，为STM32F429IGT6系列高性能32位微控器。

所述的显示模块，为spi接口的lcd_ili9341系列液晶显示屏。

1、本实用新型突破了单一Zigbee传输的距离短局限，使用Mesh组网可以进行中继长距离传输解决了汇总，备案困难，数据传送不及时的问题，也可选择单一Mesh或Zigbee传输。

2、本实用新型采集控制节点提供了多种传感器数据的采集摆脱了数据的单一化。

3、本实用新型使用了太阳能板自动充电装置，解决了远距离电能补给困难的问题。

本实用新型的有益效果在于：本申请提出的多功能环境采集装置，通过低功耗简单自主组网的Zigbee和可中继长距离传输结构灵活，高带宽，高健壮性，非视距传输的Mesh,混合组网,采集光照度，温湿度，粉尘，二氧化碳等多种环境数据，同时又可以通过远程控制设备的采集和组网方式，便捷管理，有绿色环保的太阳能板可以给设备供电，可人们提供全面可靠稳定的环境信息。

附图说明

图1为一种多网融合的环境数据采集装置的结构框图；

图2为主控模块上传数据流程图；

图3为主控模块命令处理流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步阐述，但不是对本实用新型的限制。

实施例：

如图1所示，一种多网融合的环境数据采集装置，包括主控模块、数据采集模块、GPS模块、输入模块、显示模块、ZigBee模块、 Mesh模块、TTL转网口模块、电源模块，主控模块分别通过串口与数据采集模块、GPS模块、输入模块、显示模块、ZigBee模块、TTL转网口模块和电源模块连接通信，Mesh模块与TTL转网口模块连接；

所述的数据采集模块，包括温湿度传感器、光照度传感器、粉尘传感器、二氧化碳传感器和51单片机，温湿度传感器、光照度传感器、粉尘传感器、二氧化碳传感器均通过51单片机与主控模块连接。

所述的主控模块，为STM32F429IGT6系列高性能32位微控器。

所述的显示模块，为spi接口的lcd_ili9341系列液晶显示屏，或选用其他spi接口的LCD显示屏。

所述的电源模块，是由太阳能板将太阳能转成电能，再通过一个太阳能板控制器给蓄电池充电，蓄电池再给各部分设备供电。

该装置的工作流程为：

装置通电后，通过输入模块向主控模块输入采集命令，收到信息后，主控模块通过51单片机向温湿度传感器、光照度传感器、粉尘传感器、二氧化碳传感器发送采集数据的命令，同时GPS模块定位被采集信息地的地址，信息采集结束后，将采集到的信息传输至主控模块，主控模块经过处理，采集到的信息，在显示模块中显示，同时通过单一的Zigbee、Mesh或者Zigbee与Mesh混合组网的形式将信息发送至上位机。

如图2所示，设备上电后STM32主控芯片开始对串口，定时器，外部中断和液晶初始化，初始化后开始采集数据，每隔一秒向光照度采集模块，温湿度采集模块，粉尘采集模块和二氧化碳采集模块发送采集数据的命令，然后发送握手数据帧，当收到应答数据后对光照度采集模块，温湿度采集模块，粉尘采集模块和二氧化碳采集模块进行处理数据，并在LCD上显示，将数据组成数据帧。当定时器触发中断后，将根据设置信息，上传数据帧，所谓的设置是指设置上传数据的方式，设置方式可以通过按键或远程上位机设置传输方式是单一Zigbee、Mesh或者Zigbee与Mesh混合组网。

如图3所示，当设备收到带有字符“Hmc”则认定该数据帧为控制数据帧，设备提取数据帧中的地址与本机地址做比较，如果与本机地址不符则抛弃该数据帧不执行，如果与本机地址相同，则根据控制数据帧中对应位修改设置信息，然后向上位机发送一条数据帧表示修改成功，将修改后的信息写入主控模块的Flash中。

Claims (3)

1. 一种多网融合的环境数据采集装置，其特征在于，包括主控模块、数据采集模块、GPS模块、输入模块、显示模块、ZigBee模块、 Mesh模块、TTL转网口模块、电源模块，主控模块分别通过串口与数据采集模块、GPS模块、输入模块、显示模块、ZigBee模块、TTL转网口模块和电源模块连接通信，Mesh模块与TTL转网口模块连接；

所述的数据采集模块，包括温湿度传感器、光照度传感器、粉尘传感器、二氧化碳传感器和51单片机，温湿度传感器、光照度传感器、粉尘传感器、二氧化碳传感器均通过51单片机与主控模块连接。

2.根据权利要求1所述的一种多网融合的环境数据采集装置，其特征在于，所述的主控模块，为STM32F429IGT6系列高性能32位微控器。

3.根据权利要求1所述的一种多网融合的环境数据采集装置，其特征在于，所述的显示模块，为spi接口的lcd_ili9341系列液晶显示屏。