CN203365428U - 一种土壤监测装置 - Google Patents
一种土壤监测装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN203365428U CN203365428U CN 201320390600 CN201320390600U CN203365428U CN 203365428 U CN203365428 U CN 203365428U CN 201320390600 CN201320390600 CN 201320390600 CN 201320390600 U CN201320390600 U CN 201320390600U CN 203365428 U CN203365428 U CN 203365428U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- module
- soil
- zigbee
- data
- monitoring device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 239000002689 soil Substances 0.000 title claims abstract description 83
- 238000012806 monitoring device Methods 0.000 title claims abstract description 28
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims abstract description 24
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 20
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 9
- 230000008676 import Effects 0.000 claims description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 5
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 4
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 3
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 3
- 230000005059 dormancy Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000037039 plant physiology Effects 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
- Testing Or Calibration Of Command Recording Devices (AREA)
Abstract
本实用新型公开了一种土壤监测装置，包括采集模块、控制模块、第一ZigBee模块、第二ZigBee模块、3G模块以及监测终端，所述采集模块与控制模块的信号输入端相连接，所述第一ZigBee模块一端与控制模块的信号输出端有线连接，另一端通过ZigBee近距离无线网络与第二ZigBee模块无线连接，所述3G模块的一端与第二ZigBee模块有线连接，另一端通过3G网络与监测终端无线连接。本实用新型提供的一种土壤监测装置，通过将近距离传输的ZigBee模块与远距离传输的3G模块结合使用，既灵活方便地对农田土壤的各参数进行实时监控，又能及时将数据远距离传输至监测终端，且数据传输可靠性高，造价和维修成本低。
Description
技术领域
本实用新型涉及环境监测领域，具体涉及一种能够实时监测多种土壤参数的土壤监测装置。
背景技术
由于环境变化给农作物带来的影响越来越重，人们对于环境监测的力度也越来越大，尤其对于农作物赖以生长的土壤的监测更是重中之重，目前农田监测智能化水平较低，植物生理生态信息的获取与传输比较落后，市场上普遍的土壤墒情机一般基于有线连接方式，对于农田监测有一定的局限性，且价格昂贵，不适合一般农田的智能化管理。
实用新型内容
为了解决现有技术中存在的问题，本实用新型提供了一种土壤监测装置，通过将近距离传输的ZigBee模块与远距离传输的3G模块结合使用，既灵活方便的对农田土壤的各参数进行实时监控，又及时将数据远距离传输至监测终端，且数据传输可靠性高，造价和维修成本低。
为了解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：
一种土壤监测装置，其特征在于：包括采集模块、控制模块、第一ZigBee模块、第二ZigBee模块、3G模块以及监测终端，其中：
采集模块：采集土壤参数数据；
控制模块：接受来自采集模块的数据并将数据通过串口通讯传入第一ZigBee模块；
第一ZigBee模块：接受来自控制模块的数据并将数据通过近距离无线网络传输给第二ZigBee模块；
第二ZigBee模块：接受来自第一ZigBee模块的数据并将数据通过串口通讯传输给3G模块；
3G模块：接受来自第二ZigBee模块的数据并将数据通过3G网络远程传输至监测终端；
所述采集模块与控制模块的信号输入端相连接，所述第一ZigBee模块一端与控制模块的信号输出端有线连接，另一端通过ZigBee近距离无线网络与第二ZigBee模块无线连接，所述3G模块的一端与第二ZigBee模块有线连接，另一端通过3G网络与监测终端无线连接。
前述的一种土壤监测装置，其特征在于：还包括为整个土壤监测装置提供电力支持的供电模块。
前述的一种土壤监测装置，其特征在于：所述采集模块包括土壤温度传感器、土壤湿度传感器以及土壤酸碱度传感器。
前述的一种土壤监测装置，其特征在于：所述土壤温度传感器为ARN-TW土壤温度传感器，所述土壤湿度传感器为ARN-100土壤湿度传感器，所述土壤酸碱度传感器为JASPS2801土壤酸碱度传感器。
前述的一种土壤监测装置，其特征在于：所述控制模块为PIC18F4520-I/P单片机。
前述的一种土壤监测装置，其特征在于：所述第一ZigBee模块、第二ZigBee模块均采用无线射频芯片CC2530。
前述的一种土壤监测装置，其特征在于：所述3G模块采用ADAER R系列第二代单网口工业级3G路由器。
本实用新型的有益效果是：本实用新型提供的一种土壤监测装置，通过将近距离传输的ZigBee模块与远距离传输的3G模块结合使用，克服了传统的农田智能化管理实时性差、远距离信息传输能力弱、控制性差、可扩展性不强、代价昂贵等缺点，达到了既能灵活方便的对农田土壤的各参数进行实时监控，又能及时将数据远距离传输至监测终端的目的，该土壤监控装置采集、监控的网点多，采集数据传输的可靠性、安全性高，且设备体积要求小，无需布线，可以大大降低工程造价与运行维护成本。
附图说明
图1是本实用土壤监测装置的***框图；
图2是本实用新型土壤温度、土壤湿度、土壤酸碱度的采集电路图；
图3是本实用新型的采集模块的电源电路原理图；
图4是本实用新型的第一ZigBee模块、第二ZigBee模块的电源电路原理图；
图5是本实用新型的采集模块中土壤湿度传感器的电源电路原理图；
图6是本实用新型的3G模块及采集模块中土壤温度传感器的电源电路原理图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步的描述。
如图1所示，一种土壤监测装置，包括采集模块、控制模块、第一ZigBee模、第二ZigBee模块、3G模块以及监测终端，其中：采集模块采集土壤参数数据，控制模块接受来自采集模块的数据并将数据通过串口通讯传入第一ZigBee模块，第一ZigBee模块接受来自控制模块的数据并将数据通过近距离无线网络传输给第二ZigBee模块，第二ZigBee模块接受来自第一ZigBee模块的数据并将数据通过串口通讯传输给3G模块，3G模块接受来自第二ZigBee模块的数据并将数据通过3G网络远程传输至监测终端，此外，还包括为整个土壤监测装置提供电力支持的供电模块，所述采集模块与控制模块的信号输入端相连接，所述第一ZigBee模块一端与控制模块的信号输出端有线连接，另一端通过ZigBee近距离无线网络与第二ZigBee模块无线连接，所述3G模块的一端与第二ZigBee模块有线连接，另一端通过3G网络与监测终端无线连接，该土壤监测装置通过采用Zigbee近距离无线通讯和3G远距离无线通讯相结合的方式，传送给监测终端采集的土壤参数数据，实时监测土壤特性的变化。
进一步的，采集模块包括土壤温度传感器、土壤湿度传感器以及土壤酸碱度传感器，优选的，土壤温度传感器为ARN-TW土壤温度传感器，土壤湿度传感器为ARN-100土壤湿度传感器，土壤酸碱度传感器为JASPS2801土壤酸碱度传感器，这些采集模块的选择能实时监测土壤温度、湿度及酸碱度的变化，并且耐腐蚀，适于各类土壤的特性测量，性能稳定，测量精度高。
控制模块为PIC18F4520-I/P单片机，是一种具有10 位A/D 和纳瓦技术的28/40/44 引脚增强型闪存单片机，性能稳定，***电路简单，可大大降低成本，此外，该PIC18F4520-I/P单片机采用了MICROCHIP独有制造工艺的先进PMOS电擦除单元(PEEC)处理技术以及电路设计，在纳瓦技术中设有功耗管理模式：运行时，开启CPU和外设；空闲时，开启外设、关闭CPU；在休眠时，关闭CPU和外设，这种灵活的方案可用软件选择时钟以实现最低功耗。
第一ZigBee模块、第二ZigBee模块均采用无线射频芯片CC2530，数据处理准确度高、效率高，保证了无线数据传输的精确度和实时性，3G模块采用ADAER R系列第二代单网口工业级3G路由器，3G模块内置了一款高性能的32位嵌入式处理器，内嵌完备的TCP/IP协议栈，同时提供1个10/100M自适应RJ45口和1个RS232或RS485串口（端子接口），其内部具有高性能的工业级3G模块，并可选配集成WiFi或GPS功能，支持路由模式和AP模式，支持远程唤醒、按需上下线，可集成DTU功能，支持全透明数据传输，支持APN\VPN\VPDN\DDNS等功能。
如图2所示，本实用新型的采集模块，是由ARN-TW土壤温度传感器、ARN-100土壤湿度传感器以及JASPS2801土壤酸碱度传感器构成，其中ARN-100土壤湿度传感器输出的0-2v的电压信号直接传输给控制模块的AD口，ARN-TW土壤温度传感器、JASPS2801土壤酸碱度传感器输出的4-20ma的电流，需经过165欧的电阻，然后将得到的电压信号直接传输给控制模块的AD口，完成数据信号的输入。PIC18F4520-I/P单片机可以实现10路的AD采集，上述的3种传感器分别接至其2、3、4号引脚，11与32脚接电源正，12与31脚接电源负，1脚上接有一个10k的电阻跟100pF的电容，起到上电复位的作用，13跟14脚接有一个22.1184M的晶振和2个22pF的电容构成的震荡电路，对整个电路长期、可靠、稳定的工作具有非常重要的意义，尤其是在频繁的进行休眠、唤醒机制中起到了非常重要的作用；25与26引脚连接了一个扩展接口，该扩展接口是以MAX232所构成的一个串口通讯，该扩展接口的1脚与3脚、4脚与5脚分别串联一个0.1uF的电容，2脚串联一个0.1uF的电容接电源正，6脚串联一个0.1uF的电容接地， 13跟14脚接一个扩展槽，分别接cc2530 RXD与TXD脚；此外，该扩展接口的11与12脚分别接至PIC18F4520-I/P单片机的25与26脚。
如图3至图6所示，本实用新型采集模块需提供3.3v电压，第一ZigBee模块、第二ZigBee模块需提供5v电压，土壤湿度传感器需提供9v电压，土壤温度传感器以及3G模块需提供12v电压，土壤酸碱度传感器需220vac供电，故采用变压器变压至12V，采用7809芯片将12V降压至9V并稳压，AMS1117_5V芯片将9V降压至5V并稳压，；AMS1117_3.3V芯片将5V降压至3.3V并稳压。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征及优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (7)
1.一种土壤监测装置，其特征在于：包括采集模块、控制模块、第一ZigBee模块、第二ZigBee模块、3G模块以及监测终端，其中：
采集模块：采集土壤参数数据；
控制模块：接受来自采集模块的数据并将数据通过串口通讯传入第一ZigBee模块；
第一ZigBee模块：接受来自控制模块的数据并将数据通过近距离无线网络传输给第二ZigBee模块；
第二ZigBee模块：接受来自第一ZigBee模块的数据并将数据通过串口通讯传输给3G模块；
3G模块：接受来自第二ZigBee模块的数据并将数据通过3G网络远程传输至监测终端；
所述采集模块与控制模块的信号输入端相连接，所述第一ZigBee模块一端与控制模块的信号输出端有线连接，另一端通过ZigBee近距离无线网络与第二ZigBee模块无线连接，所述3G模块的一端与第二ZigBee模块有线连接，另一端通过3G网络与监测终端无线连接。
2.根据权利要求1所述的一种土壤监测装置，其特征在于：还包括为整个土壤监测装置提供电力支持的供电模块。
3.根据权利要求1所述的一种土壤监测装置，其特征在于：所述采集模块包括土壤温度传感器、土壤湿度传感器以及土壤酸碱度传感器。
4.根据权利要求3所述的一种土壤监测装置，其特征在于：所述土壤温度传感器为ARN-TW土壤温度传感器，所述土壤湿度传感器为ARN-100土壤湿度传感器，所述土壤酸碱度传感器为JASPS2801土壤酸碱度传感器。
5.根据权利要求1所述的一种土壤监测装置，其特征在于：所述控制模块为PIC18F4520-I/P单片机。
6.根据权利要求1所述的一种土壤监测装置，其特征在于：所述第一ZigBee模块、第二ZigBee模块均采用无线射频芯片CC2530。
7.根据权利要求1所述的一种土壤监测装置，其特征在于：所述3G模块采用ADAER R系列第二代单网口工业级3G路由器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 201320390600 CN203365428U (zh) | 2013-07-03 | 2013-07-03 | 一种土壤监测装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 201320390600 CN203365428U (zh) | 2013-07-03 | 2013-07-03 | 一种土壤监测装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN203365428U true CN203365428U (zh) | 2013-12-25 |
Family
ID=49813174
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN 201320390600 Expired - Fee Related CN203365428U (zh) | 2013-07-03 | 2013-07-03 | 一种土壤监测装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN203365428U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105160858A (zh) * | 2015-10-27 | 2015-12-16 | 南京科进自动化有限公司 | 物联网专用智能无线数据传输网关 |
| CN105699621A (zh) * | 2016-01-11 | 2016-06-22 | 合肥师范学院 | 一种基于网络的土壤检测*** |
-
2013
- 2013-07-03 CN CN 201320390600 patent/CN203365428U/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105160858A (zh) * | 2015-10-27 | 2015-12-16 | 南京科进自动化有限公司 | 物联网专用智能无线数据传输网关 |
| CN105699621A (zh) * | 2016-01-11 | 2016-06-22 | 合肥师范学院 | 一种基于网络的土壤检测*** |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Gautam et al. | Innovative GSM bluetooth based remote controlled embedded system for irrigation | |
| CN201674842U (zh) | 一种基于无线嵌入式技术的温室滴灌现场监控*** | |
| CN101561408A (zh) | 基于无线微机控制的土壤湿度测量装置 | |
| CN203261929U (zh) | 一种基于物联网的农业灌溉监控*** | |
| CN204313882U (zh) | 一种基于无线传感器网络的土壤多参数测量仪 | |
| CN203365428U (zh) | 一种土壤监测装置 | |
| CN203812387U (zh) | 基于Zigbee的输电线路风速风向监测*** | |
| CN202305055U (zh) | 一种秸秆堆垛多点温湿度远程测量报警装置 | |
| CN202696907U (zh) | 一种基于ZigBee的低功耗绿地墒情监测网络网关 | |
| CN203457606U (zh) | 水流发电嵌入式智能灌溉施肥*** | |
| CN203811310U (zh) | 基于Zigbee和GPRS的输电线导线拉力监测装置 | |
| CN103926856A (zh) | 一种农业环境信息采集控制装置 | |
| CN203870096U (zh) | 一种无线水质氨氮监测装置 | |
| CN201508356U (zh) | 一种果园种植无线监测***用土壤水分浓度感知节点 | |
| CN103873563A (zh) | 一种具有网络接口电路的农业环境信息采集控制装置 | |
| CN201698572U (zh) | 一种用于工程机械的蓝牙无线测量*** | |
| CN104483944A (zh) | 分离式物联网膜式燃气表远程控制*** | |
| CN204314706U (zh) | 分离式物联网膜式燃气表远程控制结构 | |
| CN103872892B (zh) | 一种农业环境信息采集控制装置用电源电路 | |
| CN203894659U (zh) | 一种无线节水滴灌自动控制*** | |
| CN202394097U (zh) | 一种基于Zigbee的机房设备监控*** | |
| CN103926886A (zh) | 具有蒸发量传感器接口电路的农业环境信息采集控制装置 | |
| CN203838506U (zh) | 具有二氧化碳传感器接口电路的农业环境信息控制装置 | |
| CN203838504U (zh) | 具有风速传感器接口电路的农业环境信息采集控制装置 | |
| CN203838505U (zh) | 具有蒸发量传感器接口电路的农业环境信息采集控制装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CX01 | Expiry of patent term | ||
| CX01 | Expiry of patent term |
Granted publication date: 20131225 |
|
| CU01 | Correction of utility model | ||
| CU01 | Correction of utility model |
Correction item: Termination upon expiration of patent Correct: Revocation of Patent Expiration and Termination False: On July 21, 2023, the expiration and termination of 39 volumes and 2902 issues of patents Number: 29-02 Volume: 39 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20131225 |