CN210776285U - 一种植物生长环境监测仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种植物生长环境监测仪，包括电源转换器、主机和土壤温湿度传感器，所述主机外形为盒子状，边缘部位设置有固定用的螺丝固定脚，所述主机上表面突出设置有光照强度传感器窗口，所述盒子的一侧设置有外置天线，所述主机上设置有二氧化碳传感器进气口和环境温湿度进气口，所述主机引出一条电源线，与所述电源转换器连接，获取电源，所述主机通过引出的信号线与土壤温湿度传感器连接，所述主机内部设置有电路板。本实用新型克服现有的检测仪器昂贵、安装复杂、使用繁琐的问题，低成本的实现了植物生长环境的监测与记录，可大规模的推广使用。

Description

一种植物生长环境监测仪

技术领域

本实用新型涉及植物监测设备技术领域，尤其是涉及一种植物生长环境监测仪。

背景技术

目前，传统的农业种植基本都是靠天吃饭，对于植物生长的环境基本没有监测。即使有些地区建立了大棚，在生产过程中，温度的调节，光照的变化情况也基本是靠工人的主观感觉设定。少数大棚可能建立其了环境监测机制，但依然存在设备昂贵、安装复杂、操作繁琐的情况，不利于学习使用和推广。

比如公开号为CN106355851A的中国专利文献于2017年1月25日公开了一种植物生长环境信息监测系统，可以实现长时间监测，适用于监测植物生长环境信息；有信息存储、手机终端通信等功能。本发明包括传感节点和网关节点，传感节点包括无线通信模块、稳压电源模块、温度传感器接口、温湿度传感器接口、光照度传感器接口、土壤湿度传感器接口、摄像头接口以及UART接口构成；无线通信模块分别与稳压电源模块、温度传感器接口、温湿度传感器接口、光照度传感器接口、土壤湿度传感器接口、摄像头接口以及UART接口相互连接；稳压电源模块连接锂电池，摄像头接口连接摄像头，光照度传感器接口连接光照度传感器，土壤湿度传感器接口连接土壤湿度传感器，温度传感器接口连接温度传感器，温湿度传感器接口连接温湿度传感器。

公开号为CN110426077A的中国专利文献于2019年11月8日公开了一种植物生长环境监测的装置，其结构包括支撑装置，为解决环境监测装置与地面连接不稳定，易倾斜致使设备倾倒损坏的问题，通过在环境监测仪底部设置支撑装置，将支撑杆经固定盘与环境监测仪连接，且固定盘中安装槽与环境监测仪底部固定槽对齐经螺栓插入固定，接着将固定杆经第一转轴依次与连接头连接，支杆经第二转轴与滑动环连接，且支杆左侧与缓冲垫连接，扳动滑动环下滑至适当距离，致使支杆与滑动环呈水平状，支杆拉动缓冲垫，缓冲垫带动伸缩杆经固定杆延伸，致使辅助架呈三角展开与地面接触经缓冲垫缓解设备向下的压力，便于设备的平稳存放，达到环境监测装置与地面稳定连接，避免环境监测装置倾倒损坏的有益效果。

上述专利也存在设备昂贵、安装复杂、操作繁琐的情况。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种植物生长环境监测仪，克服现有的检测仪器昂贵、安装复杂、使用繁琐的问题，本实用新型的检测仪，集成了环境温湿度、光照强度、二氧化碳浓度、土壤温湿度等监测功能，并且后期可以扩展的传感器。

为达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种植物生长环境监测仪，包括电源转换器、主机和土壤温湿度传感器，所述主机外形为盒子状，边缘部位设置有固定用的螺丝固定脚，所述主机上表面突出设置有光照强度传感器窗口，所述主机的一侧设置有外置天线，所述主机上设置有二氧化碳传感器进气口和环境温湿度进气口，所述主机引出一条电源线，与所述电源转换器连接，获取电源，所述主机通过引出的信号线与土壤温湿度传感器连接，所述主机内部设置有电路板。

所述电路板上设置有微控制器、GPRS模块、二氧化碳传感器模块、环境温湿度传感器模块、光照强度传感器模块，数据选择器、485接口和电源模块，所述电源模块为电路板上的微控制器、GPRS模块、二氧化碳传感器模块、环境温湿度传感器模块、光照强度传感器模块、数据选择器和485接口供电，同时为与主机相连接的土壤温湿度传感器供电，所述GPRS模块、二氧化碳传感器模块、环境温湿度传感器模块、光照强度传感器模块，数据选择器和土壤温湿度传感器、485接口与微控制器相连，所述数据选择器与GPRS模块相连，所述GPRS模块与外置天线相连。

进一步的，所述电路板上的光照强度传感器通过设置在主机上表面的光照强度传感器窗口接收光线。

进一步的，所述二氧化碳传感器模块与主机上的二氧化碳进气口连接。

进一步的，所述环境温湿度传感器模块与主机上的环境温湿度进气口连接。

进一步的，所述土壤温湿度传感器上有三个探针，可插入到土壤中检测土壤的温湿度。

进一步的，所述电源转换器把220V电压转换成12V电压。

进一步的，所述微控制器的是基于ARM Cortex-M内核的32位微控制器。

进一步的，所述微控制器的型号是STM32F103C8T6。

进一步的，所述GPRS模块上有SIM卡槽。

本实用新型的一种植物生长环境监测仪，环境温湿度传感器、土壤温湿度传感器采用4-20ma的电流信号与单片机IO口连接，提供环境温湿度与土壤温湿度数据。光照强度传感器和二氧化碳传感器通过串口与单片机连接，提供环境的光照强度与二氧化碳浓度数据。单片机同时连接GPRS网络模块，每隔10秒向云服务器上传一次数据，云平台自动记录数据。用户可以通过app查看。本设计将环境温湿度传感器、二氧化碳传感器、光照传感器全部继承于主板上，方面用户。土壤温湿度传感器采用防水航空插头，预留两米引线，方便插入土壤监测土壤温湿度。本设计还预留了一路双向485接口，可以用来扩展新的传感器，也可以用来做输出端口，传输数据给其他设备。

本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型的一种植物生长环境监测仪，通过高度集成整合的方式提供了一种简单有效的植物生长环境监测设备，设备小巧，安装和操作都很简单。

2、本实用新型的一种植物生长环境监测仪，低成本的实现了植物生长环境的监测与记录，可大规模的推广使用。

3、本实用新型的一种植物生长环境监测仪，还预留了接口，为后期的功能扩展提供了条件。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为微控制器的电路图。

图3为二氧化碳传感器模块的电路图。

图4为环境温湿度传感器模块的电路图。

图5为光照强度传感器模块的电路图。

图6为数据选择器的电路图。

图7为土壤温湿度传感器的接线图。

图8为电源模块的电路图。

图9为GPRS模块的电源模块电路图。

图10为GPRS模块的电路图。

图中：1-电源转换器，2-主机，3-土壤温湿度传感器，21-螺丝固定脚，22-光照强度传感器窗口，23-外置天线，24-二氧化碳传感器进气口，25-环境温湿度传感器进气口。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例

如图1所示，一种植物生长环境监测仪，包括电源转换器1、主机2和土壤温湿度传感器3，所述主机2外形为盒子状，边缘部位设置有固定用的螺丝固定脚21，所述主机2上表面突出设置有光照强度传感器窗口22，所述主机2的一侧设置有外置天线23，所述主机2上设置有二氧化碳传感器进气口24和环境温湿度进气口25，所述主机2引出一条电源线，与所述电源转换器1连接，获取电源，并将电源电压由220V转换成12V，所述主机2通过引出的信号线与土壤温湿度传感器3连接，所述主机2内部设置有电路板。

所述土壤温湿度传感器3上有三个探针，可插入到土壤中检测土壤的温湿度。

如图2-图9所示，所述电路板上设置有STM32F103C8T6微控制器、GPRS模块、二氧化碳传感器模块、环境温湿度传感器模块、光照强度传感器模块，数据选择器、485接口和电源模块，所述电源模块为电路板上的STM32F103C8T6微控制器、GPRS模块、二氧化碳传感器模块、环境温湿度传感器模块、光照强度传感器模块、数据选择器和485接口供电，同时为与主机相连接的土壤温湿度传感器3供电，所述GPRS模块、二氧化碳传感器模块、环境温湿度传感器模块、光照强度传感器模块，数据选择器、485接口和土壤温湿度传感器3与微控制器相连，所述数据选择器与GPRS模块相连，所述GPRS模块上有SIM卡槽，所述GPRS模块与外置天线21相连。

所述电路板上的光照强度传感器通过设置在主机2上表面的光照强度传感器窗口22接收光线，所述二氧化碳传感器模块与主机2上的二氧化碳进气口24连接，所述环境温湿度传感器模块与主机2上的环境温湿度进气口25连接。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案所做的其他修改或者等同替换，只要不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (7)

1.一种植物生长环境监测仪，其特征在于：包括电源转换器（1）、主机（2）和土壤温湿度传感器（3），所述主机（2）外形为盒子状，边缘部位设置有固定用的螺丝固定脚（21），所述主机（2）上表面突出设置有光照强度传感器窗口（22），所述主机（2）的一侧设置有外置天线（23），所述主机（2）上设置有二氧化碳传感器进气口（24）和环境温湿度进气口（25），所述主机（2）引出一条电源线，与所述电源转换器（1）连接，获取电源，所述主机（2）通过引出的信号线与土壤温湿度传感器（3）连接，所述主机（2）内部设置有电路板。

2.根据权利要求1所述的一种植物生长环境监测仪，其特征在于：所述电路板上设置有微控制器、GPRS模块、二氧化碳传感器模块、环境温湿度传感器模块、光照强度传感器模块，数据选择器、485接口和电源模块，所述电源模块为电路板上的微控制器、GPRS模块、二氧化碳传感器模块、环境温湿度传感器模块、光照强度传感器模块、数据选择器和485接口供电，同时为与主机（2）相连接的土壤温湿度传感器（3）供电，所述GPRS模块、二氧化碳传感器模块、环境温湿度传感器模块、光照强度传感器模块，数据选择器、485接口和土壤温湿度传感器（3）与微控制器相连，所述数据选择器与GPRS模块相连，所述GPRS模块与外置天线（23）相连。

3.根据权利要求1所述的一种植物生长环境监测仪，其特征在于：所述土壤温湿度传感器（3）上有三个探针，可插入到土壤中检测土壤的温湿度。

4.根据权利要求1所述的一种植物生长环境监测仪，其特征在于：所述电源转换器（1）把220V电压转换成12V电压。

5.根据权利要求2所述的一种植物生长环境监测仪，其特征在于：所述微控制器的是基于ARM Cortex-M内核的32位微控制器。

6.根据权利要求2所述的一种植物生长环境监测仪，其特征在于：所述微控制器的型号是STM32F103C8T6。

7.根据权利要求2所述的一种植物生长环境监测仪，其特征在于：所述GPRS模块上有SIM卡槽。

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