專利名稱：帶定位的農(nóng)田信息智能采集節(jié)點(diǎn)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種帶定位的農(nóng)田信息智能采集節(jié)點(diǎn)，具體來說是采用低功耗嵌入式處理器STM32F103VC構(gòu)成控制模塊，配置相應(yīng)的傳感器模塊、GPS定位模塊、液晶顯示模塊以及電源等模塊，共同完成基于精確空間位置的農(nóng)田環(huán)境信息參數(shù)的采集，比如大氣溫濕度、二氧化碳濃度、風(fēng)速以及光照等信息，為未來精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的實(shí)施提供農(nóng)田環(huán)境信息數(shù)據(jù)的支持。
背景技術(shù)：
精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)是20世紀(jì)80年代初期國際農(nóng)業(yè)領(lǐng)域發(fā)展起來的一門新興的跨學(xué)科綜合技術(shù)，它是在現(xiàn)代信息技術(shù)、生物技術(shù)、工程技術(shù)等一系列高新技術(shù)最新成就的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種重要的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)形式，具備合理利用農(nóng)業(yè)資源、提高農(nóng)作物產(chǎn)量、降低生產(chǎn)成本、改善生態(tài)環(huán)境等特點(diǎn)。GPS系統(tǒng)是以衛(wèi)星為基礎(chǔ)的無線電導(dǎo)航定位系統(tǒng)，具有全能性(陸地、海洋、航空和航天)、全球性、全天候、連續(xù)性和實(shí)時性的導(dǎo)航、定位和定時的功能，能為各類用戶提供精密的三維坐標(biāo)、速度和時間。GPS的發(fā)展，為獲取農(nóng)田信息時同步獲取位置信息提供了一個方便的選擇。GPS設(shè)備可以提供精準(zhǔn)的空間位置信息，將GPS技術(shù)與農(nóng)田信息獲取相結(jié)合，在獲取農(nóng)田信息的同時同步獲取空間位置信息，因而獲得農(nóng)田中各個空間位置的實(shí)時動態(tài)微環(huán)境信息，為精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的實(shí)施提供數(shù)據(jù)支持。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是，提供一種效率高、性能穩(wěn)定、成本低廉，能夠應(yīng)用于精確空間位置下的農(nóng)作物生長環(huán)境中信息采集的農(nóng)田信息智能采集節(jié)點(diǎn)。
本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是:一種帶定位的農(nóng)田信息智能采集節(jié)點(diǎn)，具有控制器模塊，還包括與控制器模塊相連的溫濕度傳感器模塊、GPS定位模塊、ZigBee通信模塊、SD卡存儲模塊、液晶顯示模塊以及電源模塊。所述的控制器模塊采用最新一代的嵌入式ARM處理器芯片STM32F103VC，該芯片具有高性能、低功耗、成本低等優(yōu)勢，通過搭配相應(yīng)的外圍電路即可完成相關(guān)功能。所述的溫濕度傳感器模塊用于采集農(nóng)田環(huán)境中的大氣溫濕度參數(shù)。所述的GPS定位模塊用于輸出精確的地理坐標(biāo)信息。所述的ZigBee通信模塊用于和其它傳感器節(jié)點(diǎn)進(jìn)行無線數(shù)據(jù)通信，對數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總和傳輸。所述的SD卡存儲模塊用于對所有傳感器采集到的各項(xiàng)環(huán)境信息進(jìn)行存儲，方便工作人員今后對數(shù)據(jù)的查詢。所述的液晶顯示模塊用于顯示農(nóng)田環(huán)境中的各項(xiàng)信息參數(shù)。所述的電源模塊負(fù)責(zé)給整個系統(tǒng)提供電源，以使其正常工作。
圖1是本帶定位的農(nóng)田信息智能采集節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)框圖；圖2是本帶定位的農(nóng)田信息智能采集節(jié)點(diǎn)溫濕度傳感器模塊電路原理圖；圖3是本帶定位的農(nóng)田信息智能采集節(jié)點(diǎn)GPS定位模塊電路原理圖；圖4是本帶定位的農(nóng)田彳目息智能米集節(jié)點(diǎn)ZigBee通/[目模塊電路原理圖；圖5是本帶定位的農(nóng)田信息智能采集節(jié)點(diǎn)SD卡存儲模塊電路原理圖；圖6是本帶定位的農(nóng)田信息智能采集節(jié)點(diǎn)液晶顯示模塊電路原理圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。本帶定位的農(nóng)田信息智能采集節(jié)點(diǎn)主要作用是通過ZigBee無線通信模塊對各個傳感器節(jié)點(diǎn)采集到的農(nóng)田信息進(jìn)行匯總，將匯總后的農(nóng)田信息進(jìn)行處理后上傳給農(nóng)業(yè)信息中心，為未來精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的實(shí)施提供數(shù)據(jù)支持。如圖1所示，本實(shí)用新型的帶定位的農(nóng)田信息智能采集節(jié)點(diǎn)，具有控制器模塊
(I)，還包括與控制 器模塊相連的溫濕度傳感器模塊(2)、GPS定位模塊(3)、ZigBee通信模塊(4)、液晶顯示模塊(5)以及電源模塊(6)。如圖2所示，本實(shí)用新型的溫濕度傳感器模塊選擇SHT75溫濕度傳感器，內(nèi)含14位A/D轉(zhuǎn)換器并采用兩線串行接口進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。如圖3所示，本實(shí)用新型的GPS定位模塊采用全球衛(wèi)星定位接收芯片Gstar系列GS-89組成，通過控制器模塊的普通IO 口相連，采用模擬串口來完成GPS地理坐標(biāo)信息的接收。如圖4所示，本實(shí)用新型的ZigBee通信模塊與控制器的串口相連，由無線射頻芯片CC2530組成，用來進(jìn)行數(shù)據(jù)的無線傳輸。如圖5所示，本實(shí)用新型的SD卡存儲模塊與主控模塊的SDIO接口相連，采用SD總線傳輸模式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，主要用于存儲采集到農(nóng)田環(huán)境信息。如圖6所示，本實(shí)用新型的液晶顯示模塊采用Nokia5110液晶顯示屏，能夠顯示英文字符、漢字及圖形，采用SPI通信方式與控制器模塊相連，用于顯示農(nóng)田環(huán)境中的各項(xiàng)信息參數(shù)，方便工作人員進(jìn)行數(shù)據(jù)查詢。
權(quán)利要求1.一種帶定位的農(nóng)田信息智能采集節(jié)點(diǎn)，具有控制器模塊(I)，其特征在于，還包括與控制器模塊(I)相連的溫濕度傳感器模塊(2)、GPS定位模塊(3)、ZigBee通信模塊(4)、SD卡存儲模塊(5)、液晶顯示模塊￠)、電源模塊(7)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶定位的農(nóng)田信息智能采集節(jié)點(diǎn)，其特征在于:所述的溫濕度傳感器模塊(2)用于采集農(nóng)田環(huán)境中的大氣溫濕度參數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶定位的農(nóng)田信息智能采集節(jié)點(diǎn)，其特征在于:所述的GPS定位模塊(3)用于得到精確的坐標(biāo)信息。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶定位的農(nóng)田信息智能采集節(jié)點(diǎn)，其特征在于:所述的ZigBee通信模塊(4)用于和其它傳感器節(jié)點(diǎn)進(jìn)行無線數(shù)據(jù)通信，對數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總和傳輸。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶定位的農(nóng)田信息智能采集節(jié)點(diǎn)，其特征在于:所述的SD卡存儲模塊(5)用于對所有 傳感器采集到的各項(xiàng)環(huán)境信息進(jìn)行存儲。
專利摘要一種帶定位的農(nóng)田信息智能采集節(jié)點(diǎn)，用于農(nóng)作物生長環(huán)境中基于精確空間位置的溫度與濕度的采集，并且采用ZigBee通信模塊與其它傳感器節(jié)點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，將采集到的各種農(nóng)田信息進(jìn)行匯總，然后上傳給農(nóng)業(yè)信息中心，以實(shí)現(xiàn)農(nóng)田環(huán)境信息的遠(yuǎn)程監(jiān)測。所述控制系統(tǒng)包括控制器模塊(1)；溫濕度傳感器模塊(2)；GPS定位模塊(3)；ZigBee通信模塊(4)；SD卡存儲模塊(5)；液晶顯示模塊(6)；電源模塊(7)。本帶定位的農(nóng)田信息智能采集節(jié)點(diǎn)具有效率高，性能穩(wěn)定，成本低廉等特點(diǎn)，具有一定的實(shí)用價值。
文檔編號G01D21/02GK203100772SQ20122068439
公開日2013年7月31日 申請日期2012年12月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月11日
發(fā)明者田立國, 武海, 程振中, 祁珍珍, 李猛, 吳興利 申請人:天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué)