CN205384729U - 一种基于gprs网络的家禽家畜喂水槽动态检测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于GPRS网络的家禽家畜喂水槽动态检测装置，包括实时检测装置，报警装置和无线数据传输装置，由水位传感器、pH值传感器实时检测数据，模数转换模块将数据转换成为数字量，再经主控电路处理后，直观清晰地显示在显示器上，当水位、pH值超出设定范围，报警装置将自动报警，同时由基于GPRS网络的无线数据传输模块将测量所得数据传输到手机、电脑设备。本实用新型旨在实时检测喂水槽水量和水质，简单易实现，避免了如有线传输因为溢出的水导致电路发生故障而无法及时接收数据的情况，减少人力工作量，提高工作效率，以低成本获得高效益。
Description
技术领域
本实用新型涉及水位测量、pH值测量以及以AT89C51为核心的基于GPRS网络的无线数据传输。
背景技术
当今社会经济持续发展，科技创新不断提高，我国作为发展中大国，不仅要关注大型生产工业，也要注意小型生产养殖。基于传统，很多养殖场由于经济等原因还在依靠人力完成工作，其中比较麻烦的工作之一便是家禽、家畜的喂水槽，需要人工实时检测各个喂水槽的水量以防止水量过少不足饮用或者水溢出毁坏养殖环境，这些无疑增加了人的工作量。另外，作为家禽、家畜的饮用水，水的pH值必须得到保证，由于工业废水和生活污水可能会使饮用水发生变质，从而造成家禽家畜发病死亡，造成巨大的经济损失。根据家禽家畜水卫生评定指标，饮用水的pH值一般在6.5～8.5之间。综上，为了经济更好发展，需要设计一种基于GPRS网络的家禽家畜喂水槽动态检测装置，自动检测并实时检测水位、pH值，减少人力的浪费，提高工作效率，增加经济效益，促进全国经济发展。
实用新型内容
本实用新型提供了一种基于GPRS网络的家禽家畜喂水槽动态检测装置，以AT89C51为核心，基于GPRS网络无线数据传输，对家禽家畜喂水槽的水位、pH值实时检测并报警，将数据采集，数据处理，数据显示和数据传输结合在一起，以解决上述问题。
本实用新型设计了一种基于GPRS网络的家禽家畜喂水槽动态检测装置，其包括：实时检测装置，报警装置和无线数据传输装置，所述实时检测装置，由水位传感器、pH值传感器实时检测数据，经主控电路处理后，由显示器直观显示数据，便于检测；所述报警装置，当水位、pH值超出设定范围，报警装置将自动声光报警；所述无线数据传输装置，由基于GPRS网络的无线数据传输模块将测量所得数据传输到手机、电脑设备。
所述水位传感器为耐高温的水位传感器NO1-SWC-T高温液位传感器，防止传感器因长时间工作而受损。
所述显示器为LCD1602，低功耗且符合人的用眼习惯从而避免用眼疲劳。
所述无线数据传输模块为SIEMENSMC55芯片，具有高可靠性，扩展性和抗干扰性。
所述报警装置为蜂鸣器和LED灯，防止水位、pH值超出设定范围造成损失。
本实用新型的有益效果：设计结构简单易实现，LCD显示器检测数据清晰明了、减少眼睛疲劳；***增加了pH值的测量，避免了对水卫生的忽视从而降低了家禽家畜的发病率，设计了报警***，利于工作人员控制喂水槽水量和pH值的变化。通过本方法饲养员可在移动终端实时获取喂水槽的动态，在一定程度上减少人力工作量，避免经济损失。
附图说明
图1为本实用新型的总体设计结构图，其中：1.家禽家畜喂水槽；2.pH值传感器；3.水位传感器。
图2为本实用新型的显示模块电路图。
图3为本实用新型的无线传输模块电路图。
图4为本实用新型的声光报警模块电路图。
具体实施方式
下面结合具体图示对本实用新型的实现技术手段，达成功能目的做进一步阐述。
如图1所示，一种基于GPRS网络的家禽家畜喂水槽动态检测装置，包括：主控电路模块、数据采集模块、显示模块、声光报警模块及无线通信模块。由水位传感器、pH值传感器实时检测数据，经中央处理器AT89C51单片机处理后，显示在LCD1602上，同时通过具有无线数据传输功能的芯片SIEMENSMC55将数据传输到手机、电脑等设备，另外当水位、pH值低于或者超出预设范围，装置中的LED灯和蜂鸣器将自动报警。
所述主控电路采用芯片AT89C51，其采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，是一种高效微控制器，它将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，可以为很多嵌入式控制***提供了一种实用性高的设计方案。
所述电源模块采用芯片7150，输出电压为5.0V，可用于电池等电源的供电设备、各种通信设备以及音频/视频设备中，方便且可靠。输入经过整流、滤波和稳压形成直流电源向电路供电。根据二极管单向导电性，采用二极管可把方向交替转变的交流电改变成方向不变的脉冲直流电；为了减小电压的脉动，使输出电压变得平滑，可采用容量满足RC＝(3-5)T/2的电容进行滤波，使用电容滤波的电路简易方便，输出电压平均值高，经常被用于负载电流很小且其变化也很小的电路；为了防止电路产生自激振荡，可并联一电容来消除输入线较长的电感感应，其容量一般小于1uF；为了解除输出电压中的高频噪声，可并联一个容量小于1uF的电容，以便输出较大脉冲。需注意的是，若容量较大，当输入端断开后，电容会从稳压器输出端向7150稳压器放电，这样会容易损坏稳压器。
所述数据采集模块采用耐高温的水位传感器NO1-SWC-T高温液位传感器和pH值传感器，因为喂水槽的水量需实时检测，采用高温液位传感器防止传感器因长时间工作而受损。NO1-SWC-T高温液位传感器不受环境、气温、天气影响，防水、防爆设计，是一款高品质、高性价比的投入式液位传感器，而且具有高精度、高稳定性、无触点、低功耗、耐腐蚀、防水、防爆、耐高温、安装简单等优点，可用于液位测量、自动控制、远程控制、远程报警等功能，输出标准信号，可与各种仪表、PLC、变频器、采集模块配套使用；pH传感器俗称pH探头，由玻璃电极和参比电极两部分组成。玻璃电极由玻璃支杆、玻璃膜、内参比溶液、内参比电极、电极帽、电线等组成；参比电极具有已知和恒定的电极电位，常用甘汞电极或银/氯化银电极。由于pH值与温度有关，所以，一般还要增加一个温度电极进行温度补偿，组成三极复合电极，用氢离子玻璃电极与参比电极组成原电池，在玻璃膜与被测溶液中氢离子进行离子交换过程中，通过测量电极之间的电位差，来检测溶液中的氢离子浓度，从而测得被测液体的pH值。
所述模数转换模块采用芯片ADC0808，ADC0808是一个内部有8通道多路开关、以逐次逼近原理进行A/D转换的8位采样分辨率A/D转换器件。它可以根据3位地址输入线ADDA、ADDB、ADDC来选通8路模拟输入信号中的一路输入进行A/D转换，每个通道转换时间大约为100μs，在本电路设计中ADC0808共需采集2路模拟输入信号。因ADC0808内部没有时钟电路，所需时钟信号必须由外界提供，所以将ADC0808的ALE引脚与单片机的CLOCK引脚连接。
所述显示模块采用LCD1602，现在LCD显示器已经成为主流，它能够显示大量的信息，如文字、曲线、图形和动画等，价格也已经下降了很多，受到了很多人的青睐。现有设计中多数采用4位共阳数码管，而采用LCD显示器可将水位和pH值一起显示，清晰明了，而且LCD显示器具有低功耗、符合人的用眼习惯从而避免用眼疲劳，没有电磁辐射以及显示信息量大等优点。
所述声光报警模块采用LED和蜂鸣器，当采集到的水位或pH值低于或者超出预设的范围，装置将自动发出声光报警。电路利用AT89C51的P3.3口来驱动蜂鸣器，输出相对较大的电流来驱动PNP三极管导通和截止两种状态，从而达到推动蜂鸣器发出声音。利用AT89C51的P3.4口来LED灯，需注意与二极管连接的电阻的阻值不能太大，若阻值过大，可能不会有任何现象。
所述无线通信模块采用芯片SIEMENSMC55，相比较现有传输***常采用的RS485或RS232等，GPRS网络在一次性投入和网络维护上的开销小，可以节省耗费巨大的导线材料和人工费用，而且免除了日常检修和维护费用，同时，具有高可靠性，扩展性和抗干扰性。在进行GPRS通信之前要设置好51单片机的串行接口，需要对串行通信的波特率和串行通信的工作方式进行设置。一般情况下，51单片机的穿行工作方式为工作方式1，波特率设置为9600bps，同样GPRS模块也要把波特率设置成9600bps，将串行通信的格式设置为8位数据位，1位停止位和无校验位。由于MC55没有所谓在线模式和命令模式，所有对其的控制均通过51单片机发送相应的AT命令来实现GPRS无线通信。
上文描述了本实用新型的基本原理、实现手段及本实用新型的优点，本实用新型自动检测家禽家畜喂水槽的水位和水的pH值并在LCD显示器中显示所测量数据，重要的是可通过GPRS网络进行无线数据传输，可在PC机或手机实时观测喂水槽状态，同时无线数据传输也避免了如有线传输因为溢出的水导致电路发生故障而无法及时接收数据的情况。采用本实用新型以低成本获得高效益，同时减少人力工作量，提高工作效率。
Claims (5)
1.一种基于GPRS网络的家禽家畜喂水槽动态检测装置，其包括：实时检测装置，报警装置和无线数据传输装置，所述实时检测装置，其特征在于由水位传感器、pH值传感器实时检测数据，经主控电路处理后，由显示器直观显示数据，便于检测；
所述报警装置，其特征在于当水位、pH值超出设定范围，报警装置将自动声光报警；
所述无线数据传输装置，其特征在于由基于GPRS网络的无线数据传输模块将测量所得数据传输到手机、电脑设备。
2.根据权利要求1所述的一种基于GPRS网络的家禽家畜喂水槽动态检测装置，其特征在于：所述水位传感器为耐高温的水位传感器NO1-SWC-T高温液位传感器，防止传感器因长时间工作而受损。
3.根据权利要求1所述的一种基于GPRS网络的家禽家畜喂水槽动态检测装置，其特征在于：所述显示器为LCD1602，低功耗且符合人的用眼习惯从而避免用眼疲劳。
4.根据权利要求1所述的一种基于GPRS网络的家禽家畜喂水槽动态检测装置，其特征在于：所述无线数据传输模块为SIEMENSMC55芯片，具有高可靠性，扩展性和抗干扰性。
5.根据权利要求1所述的一种基于GPRS网络的家禽家畜喂水槽动态检测装置，其特征在于：所述报警装置为蜂鸣器和LED灯，防止水位、pH值超出设定范围造成损失。
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| CN106444550A (zh) * | 2016-11-28 | 2017-02-22 | 榆林学院 | 一种用于羊羔喂奶器的控制电路 |
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