CN218037395U

CN218037395U - 一种微气象监测装置

Info

Publication number: CN218037395U
Application number: CN202221502993.9U
Authority: CN
Inventors: 王浩成; 胡津健; 庞志伟; 唐子龙; 乔桢文
Original assignee: Ili Normal University
Current assignee: Ili Normal University
Priority date: 2022-06-15
Filing date: 2022-06-15
Publication date: 2022-12-13
Anticipated expiration: 2032-06-15

Abstract

本实用新型涉及气象监测技术领域，公开了一种微气象监测装置，包括主控单元，所述主控单元分别连接有北斗定位模块、通信模块、电源模块和传感器单元，所述电源模块分别与北斗定位模块、通信模块和传感器单元连接，所述传感器单元包括温湿度传感模块、风速传感模块和光照强度传感模块，所述温湿度传感模块、风速传感模块和光照强度传感模块分别均与所述主控单元连接；本实用新型可对温室大棚进行实时气象数据监测，同时对温室大棚进行综合的气象数据监测，有效提高监测的综合气象数据的准确性。

Description

一种微气象监测装置

技术领域

本实用新型涉及气象监测技术领域，具体为一种微气象监测装置。

背景技术

温室，又称暖房，能透光、保温(或加温)，用来栽培植物的设施，在不适宜植物生长的季节，能提供温室生育期和增加产量，多用于低温季节喜温蔬菜、花卉、林木等植物栽培或育苗等，温室的种类多，依不同的屋架材料、采光材料、外形及加温条件等又可分为很多种类，如今的温室大棚使用率越来越高，自然天气又是影响温室大棚的一个重要的因素，温室大棚需要微气象监测装置对大棚的气象进行监测。

但是现有技术的微气象监测装置在使用时无法对温室大棚进行综合的气象数据监测，导致数据检测偏向性过大，而且现有技术的微气象监测装置在使用时无法进行实时的监测，导致对温室大棚的保护措施不及时。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种微气象监测装置，旨在提供可对温室大棚进行实时气象数据监测，同时对温室大棚进行综合的气象数据监测，有效提高监测的综合气象数据的准确性的一种微气象监测装置。

本实用新型是这样实现的：

一种微气象监测装置，包括主控单元，所述主控单元分别连接有北斗定位模块、通信模块、电源模块和传感器单元，所述电源模块分别与北斗定位模块、通信模块和传感器单元连接，所述传感器单元包括温湿度传感模块、风速传感模块和光照强度传感模块，所述温湿度传感模块、风速传感模块和光照强度传感模块分别均与所述主控单元连接。

进一步，所述主控单元采用控制器U19，所述控制器U19的引脚3、引脚4、引脚5和引脚6分别均与所述通信模块300连接，所述控制器U19的引脚7、引脚 8、引脚9和引脚10分别均与所述北斗定位模块连接，所述控制器U19的引脚9、引脚10和引脚16与所述风速传感模块连接，所述控制器U19的引脚21、引脚22 和引脚23分别均与温湿度传感模块连接，所述控制器U19的引脚37和引脚38分别均与所述光照强度传感模块连接，所述控制器U19的引脚13和引脚15均与所述电源模块连接。

进一步，所述北斗定位模包括与所述控制器U19连接的定位导航模块MK2，所述定位导航模块MK2的引脚5、引脚4、引脚2和引脚3分别与所述控制器U19的引脚7、引脚8、引脚9和引脚10对应连接，所述定位导航模块MK2的引脚6和引脚8均与所述电源模块连接，所述定位导航模块MK2的引脚11连接有北斗天线 U21。

进一步，所述通信模块包括与所述控制器U19连接的NB模组U31,所述NB模组U31的引脚17和引脚18分别与所述控制器U19的引脚6和引脚5对应连接，所述NB模组U31的引脚15与所述控制器U19的引脚3连接，所述NB模组U31的引脚7与所述控制器U19的引脚4连接，所述NB模组U31连接有SIM卡座连接器 CARD2，所述NB模组U31的引脚11、引脚12、引脚13和引脚14分别与所述SIM 卡座连接器CARD2的引脚C7、引脚C2、引脚C3和引脚C1对应连接，所述NB模组U31的引脚35连接有NB天线U28，所述NB模组U31的引脚42和引脚43均与所述电源模块连接。

进一步，所述温湿度传感模块包括温湿度传感器U32，所述温湿度传感器U32 的引脚1、引脚3和引脚4分别与所述控制器U19的引脚22、引脚23和引脚21 对应连接，所述温湿度传感器U32的引脚5与所述电源模块连接；所述光照强度传感模块包括光照强度传感器U20，所述光照强度传感器U20的引脚4和引脚6 分别与所述控制器U19的引脚37和引脚38连接，所述光照强度传感器U20的引脚1与所述电源模块连接；所述风速传感模块包括风速传感器U18，所述风速传感器U18的引脚1连接有光耦U17，并且通过所述光耦U17与所述控制器U19的引脚 10连接，所述风速传感器U18的引脚2与引脚3连接并且连接有光耦U16，所述风速传感器U18通过所述光耦U16与所述控制器U19的引脚16连接，所述风速传感器U18的引脚4连接有光耦U15，并且所述光耦U15与所述控制器U19的引脚9 连接，所述风速传感器U18引脚8连接有隔离电源芯片U14，并且通过所述隔离电源芯片U14与所述电源模块连接。

进一步，所述电源模块包括第一电压转换芯片U23，所述第一电压转换芯片 U23的输出端分别与所述风速传感模块的电源输入端和北斗定位模块的电源输入端连接，所述第一电压转换芯片U23的输出端连接有第二电压转换芯片U33，所述第二电压转换芯片U33的输出端分别与所述主控单元、通信模块、温湿度传感模块和光照强度传感模块的电源输入端连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

在实际应用中，所述主控单元通过所述北斗定位模块获取装置所在地的位置信号，所述主控单元根据获得的位置信号并且通过所述通信模块获取装置所在位置的48小时内气象信息，所述传感器单元实时监测环境的温湿度、风速和光照强度等气象信号，并将获取的温湿度、风速和光照强度等气象信号反馈给所述主控单元，所述主控单元结合装置所在位置的实时温湿度、风速和光照强度等气象信号与48小时内气象信息输出一个综合气象信号，并通过所述通信模块将这个综合气象信号发送到用户终端，本实用新型可对温室大棚进行实时气象数据监测，同时对温室大棚进行综合的气象数据监测，有效提高监测的综合气象数据的准确性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1是本实用新型的整体结构原理框图；

图2是本实用新型的主控单元的电路示意图；

图3是本实用新型的北斗定位模块的电路示意图；

图4是本实用新型的通信模块的电路示意图；

图5是本实用新型的传感器单元的电路示意图；

图6是本实用新型的电源模块的电路示意图。

标号说明：主控单元100；北斗定位模块200；通信模块300；传感器单元400；温湿度传感模块401；光照强度传感模块402；风速传感模块403；电源模块500。

具体实施方式

为使本实用新型实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，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他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施方式。基于本实用新型中的实施方式，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他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1至图6，一种微气象监测装置，包括主控单元100，所述主控单元 100分别连接有北斗定位模块200、通信模块300、电源模块500和传感器单元400，所述电源模块500分别与北斗定位模块200、通信模块300和传感器单元400连接，所述传感器单元400包括温湿度传感模块401、风速传感模块403和光照强度传感模块402，所述温湿度传感模块401、风速传感模块403和光照强度传感模块402 分别均与所述主控单元100连接。

在实际应用中，所述主控单元100通过所述北斗定位模块200获取装置所在地的位置信号，所述主控单元100根据获得的位置信号并且通过所述通信模块300 获取装置所在位置的48小时内气象信息，所述传感器单元400实时监测环境的温湿度、风速和光照强度等气象信号，并将获取的温湿度、风速和光照强度等气象信号反馈给所述主控单元100，所述主控单元100结合装置所在位置的实时温湿度、风速和光照强度等气象信号与48小时内气象信息输出一个综合气象信号，并通过所述通信模块300将这个综合气象信号发送到用户终端，本实用新型可对温室大棚进行实时气象数据监测，同时对温室大棚进行综合的气象数据监测，有效提高监测的综合气象数据的准确性。

请参阅图1至图6，所述主控单元100采用控制器U19，所述控制器U19的引脚3、引脚4、引脚5和引脚6分别均与所述通信模块300连接，所述控制器U19 的引脚7、引脚8、引脚9和引脚10分别均与所述北斗定位模块200连接，所述控制器U19的引脚9、引脚10和引脚16与所述风速传感模块403连接，所述控制器U19的引脚21、引脚22和引脚23分别均与温湿度传感模块401连接，所述控制器U19的引脚37和引脚38分别均与所述光照强度传感模块402连接，所述控制器U19的引脚13和引脚15均与所述电源模块500连接。本实施例中，所述控制器U19优选型号为STC8H3K64S4的单片机芯片，所述控制器U19通过引脚7、引脚8、引脚9和引脚10从所述北斗定位模块200获得装置所在地区的具体位置信息，所述控制器U19通过引脚3、引脚4、引脚5和引脚6与所述通信模块300实现信号交互，获取装置所在地区的48小时内气象信息并将输出的气象信号发送给用户终端，所述控制器U19通过引脚9、引脚10和引脚16从所述风速传感模块 403获取环境实时的风速信息，所述北都定位模块与所述风速传感模块403共用所述控制器U19的引脚9和引脚10实现信号传输，所述控制器U19通过引脚21、引脚22和引脚23从所述温湿度传感模块401获得环境实时的温湿度信息，所述控制器U19通过引脚37和引脚38从所述光照强度传感模块402获取环境实时的光照强度信息，所述控制器U19的引脚13和引脚15为所述控制器U19的电源输入端。

请参阅图1至图6，所述北斗定位模块200包括与所述控制器U19连接的定位导航模块MK2，所述定位导航模块MK2的引脚5、引脚4、引脚2和引脚3分别与所述控制器U19的引脚7、引脚8、引脚9和引脚10对应连接，所述定位导航模块MK2的引脚6和引脚8均与所述电源模块500连接，所述定位导航模块MK2的引脚11连接有北斗天线U21。本实施例中，所述定位导航模块MK2的型号优选为 ATGM336H-5N11，所述定位导航模块MK2的引脚5、引脚4、引脚2和引脚3分别均与所述控制器U19连接，以实现所述定位导航模块MK2与所述控制器U19的信号交互，所述定位导航模块MK2的引脚6和引脚8均通过稳压器U24与所述电源模块500连接，稳压器U24的信号优选为RT9193-33GB，稳压器U24的引脚1和引脚3为所述北斗定位模块200的电源输入端，稳压器U24使得所述北斗定位模块 200输入的电压更稳定，所述定位导航模块MK2的引脚11通过低噪声放大器U22 与所述北斗天线U21连接，低噪声放大器U22的型号优选为AT2659S，低噪声放大器U22的引脚5和引脚6均与所述定位导航模块MK2的引脚6和引脚8连接。

请参阅图1至图6，所述通信模块300包括与所述控制器U19连接的NB模组 U31,所述NB模组U31的引脚17和引脚18分别与所述控制器U19的引脚6和引脚 5对应连接，所述NB模组U31的引脚15与所述控制器U19的引脚3连接，所述 NB模组U31的引脚7与所述控制器U19的引脚4连接，所述NB模组U31连接有 SIM卡座连接器CARD2，所述NB模组U31的引脚11、引脚12、引脚13和引脚14 分别与所述SIM卡座连接器CARD2的引脚C7、引脚C2、引脚C3和引脚C1对应连接，所述NB模组U31的引脚35连接有NB天线U28，所述NB模组U31的引脚42 和引脚43均与所述电源模块500连接。本实施例中，所述NB模组U31的型号优选为BC26，所述NB模组U31的引脚17通过三极管Q11与所述控制器U19的引脚 6连接，所述NB模组U31的引脚18通过三极管Q12与所述控制器U19的引脚5 连接，三极管Q11和Q12的基极均与所述NB模组U31的引脚24连接，所述NB模组U31的引脚15通过三极管Q9与所述控制器U19的引脚3连接，所述NB模组U31 的引脚7通过三极管Q10与所述控制器U19的引脚4连接，所述SIM卡座连接器CARD2的引脚C1、引脚C2、引脚C3和引脚C7均与ECD抑制器D11连接，所述SIM 卡座连接器CARD2的型号优选为SIM-008，ECD抑制器的型号优选为SMF05C.TCT，所述NB模组U31的引脚42和引脚43为所述通信模块300的电源输入端。

请参阅图1至图6，所述温湿度传感模块401包括温湿度传感器U32，所述温湿度传感器U32的引脚1、引脚3和引脚4分别与所述控制器U19的引脚22、引脚23和引脚21对应连接，所述温湿度传感器U32的引脚5与所述电源模块500 连接；所述光照强度传感模块402包括光照强度传感器U20，所述光照强度传感器 U20的引脚4和引脚6分别与所述控制器U19的引脚37和引脚38连接，所述光照强度传感器U20的引脚1与所述电源模块500连接；所述风速传感模块403包括风速传感器U18，所述风速传感器U18的引脚1连接有光耦U17，并且通过所述光耦U17与所述控制器U19的引脚10连接，所述风速传感器U18的引脚2与引脚3 连接并且连接有光耦U16，所述风速传感器U18通过所述光耦U16与所述控制器 U19的引脚16连接，所述风速传感器U18的引脚4连接有光耦U15，并且所述光耦U15与所述控制器U19的引脚9连接，所述风速传感器U18引脚8连接有隔离电源芯片U14，并且通过所述隔离电源芯片U14与所述电源模块500连接。本实施例中，所述温湿度传感器U32的型号优选为SHT30-DIS-B，所述温湿度传感器U32 实时采集环境的温湿度信息，并通过所述温湿度传感器U32的引脚1、引脚3和引脚4将信号反馈给所述控制器U19，所述温湿度传感器U32的引脚5为所述温湿度传感模块401的电源输入端；所述光照强度传感器U20的型号优选为OPT3001DNPR，所述光照强度传感器U20实时采集环境的光照强度信号，并通过光照强度传感器 U20的引脚4和引脚6将信号反馈给所述控制器U19，所述光照强度传感器U20的引脚1为所述光照强度传感模块402的电源输入端；所述风速传感器U18的型号优选为MAX485ED，所述风速传感器U18实时采集环境的风速信息，并通过所述光耦U15、光耦U16和光耦U17将信号反馈给所述控制器U19，所述光耦U15、光耦 U16和光耦U17的型号相同，优选为EL817S(C)(TU)-F，所述光耦U15、光耦U16 和光耦U17起到电气隔离的作用，有效提高所述风速传感模块403的抗干扰能力，同时对所述控制器U19起到保护作用；所述隔离电源芯片U14的型号优选为 B0505S-1WR3，所述隔离电源芯片U14的引脚2为所述风速传感模块403电源输入端，所述隔离电源芯片U14对电源信号进行转换的同时，对电源信号进行隔离，进一步增强所述风速传感模块403的抗干扰能力。

请参阅图1至图6，所述电源模块500包括第一电压转换芯片U23，所述第一电压转换芯片U23的输出端分别与所述风速传感模块403的电源输入端和北斗定位模块200的电源输入端连接，所述第一电压转换芯片U23的输出端连接有第二电压转换芯片U33，所述第二电压转换芯片U33的输出端分别与所述主控单元100、通信模块300、温湿度传感模块401和光照强度传感模块402的电源输入端连接。本实施例中，所述第一电压转换芯片U23的型号优选为MP2482DN-LF-Z，所述第一电压转换芯片U23用于将24V直流电压信号转换为5V直流电压信号，并且分别与所述风速传感模块403的电源输入端和北斗定位模块200的电源输入端连接供电，所述第二电压转换芯片U33的型号优选为AMS1117-3.3，所述第二电压转换芯片 U33用于将5V直流电压信号转换为3.3V直流电压信号，并且分别与所述主控单元 100、通信模块300、温湿度传感模块401和光照强度传感模块402的电源输入端连接供电。

以上所述仅为本实用新型的优选实施方式而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种微气象监测装置，其特征在于：包括主控单元(100)，所述主控单元(100)分别连接有北斗定位模块(200)、通信模块(300)、电源模块(500)和传感器单元(400)，所述电源模块(500)分别与北斗定位模块(200)、通信模块(300)和传感器单元(400)连接，所述传感器单元(400)包括温湿度传感模块(401)、风速传感模块(403)和光照强度传感模块(402)，所述温湿度传感模块(401)、风速传感模块(403)和光照强度传感模块(402)分别均与所述主控单元(100)连接。

2.根据权利要求1所述的一种微气象监测装置，其特征在于，所述主控单元(100)采用控制器U19，所述控制器U19的引脚3、引脚4、引脚5和引脚6分别均与所述通信模块(300)连接，所述控制器U19的引脚7、引脚8、引脚9和引脚10分别均与所述北斗定位模块(200)连接，所述控制器U19的引脚9、引脚10和引脚16与所述风速传感模块(403)连接，所述控制器U19的引脚21、引脚22和引脚23分别均与温湿度传感模块(401)连接，所述控制器U19的引脚37和引脚38分别均与所述光照强度传感模块(402)连接，所述控制器U19的引脚13和引脚15均与所述电源模块(500)连接。

3.根据权利要求2所述的一种微气象监测装置，其特征在于，所述北斗定位模块(200)包括与所述控制器U19连接的定位导航模块MK2，所述定位导航模块MK2的引脚5、引脚4、引脚2和引脚3分别与所述控制器U19的引脚7、引脚8、引脚9和引脚10对应连接，所述定位导航模块MK2的引脚6和引脚8均与所述电源模块(500)连接，所述定位导航模块MK2的引脚11连接有北斗天线U21。

4.根据权利要求2所述的一种微气象监测装置，其特征在于，所述通信模块(300)包括与所述控制器U19连接的NB模组U31,所述NB模组U31的引脚17和引脚18分别与所述控制器U19的引脚6和引脚5对应连接，所述NB模组U31的引脚15与所述控制器U19的引脚3连接，所述NB模组U31的引脚7与所述控制器U19的引脚4连接，所述NB模组U31连接有SIM卡座连接器CARD2，所述NB模组U31的引脚11、引脚12、引脚13和引脚14分别与所述SIM卡座连接器CARD2的引脚C7、引脚C2、引脚C3和引脚C1对应连接，所述NB模组U31的引脚35连接有NB天线U28，所述NB模组U31的引脚42和引脚43均与所述电源模块(500)连接。

5.根据权利要求2所述的一种微气象监测装置，其特征在于，所述温湿度传感模块(401)包括温湿度传感器U32，所述温湿度传感器U32的引脚1、引脚3和引脚4分别与所述控制器U19的引脚22、引脚23和引脚21对应连接，所述温湿度传感器U32的引脚5与所述电源模块(500)连接；所述光照强度传感模块(402)包括光照强度传感器U20，所述光照强度传感器U20的引脚4和引脚6分别与所述控制器U19的引脚37和引脚38连接，所述光照强度传感器U20的引脚1与所述电源模块(500)连接；所述风速传感模块(403)包括风速传感器U18，所述风速传感器U18的引脚1连接有光耦U17，并且通过所述光耦U17与所述控制器U19的引脚10连接，所述风速传感器U18的引脚2与引脚3连接并且连接有光耦U16，所述风速传感器U18通过所述光耦U16与所述控制器U19的引脚16连接，所述风速传感器U18的引脚4连接有光耦U15，并且所述光耦U15与所述控制器U19的引脚9连接，所述风速传感器U18引脚8连接有隔离电源芯片U14，并且通过所述隔离电源芯片U14与所述电源模块(500)连接。

6.根据权利要求1所述的一种微气象监测装置，其特征在于，所述电源模块(500)包括第一电压转换芯片U23，所述第一电压转换芯片U23的输出端分别与所述风速传感模块(403)的电源输入端和北斗定位模块(200)的电源输入端连接，所述第一电压转换芯片U23的输出端连接有第二电压转换芯片U33，所述第二电压转换芯片U33的输出端分别与所述主控单元(100)、通信模块(300)、温湿度传感模块(401)和光照强度传感模块(402)的电源输入端连接。