CN2872312Y

CN2872312Y - 便携式农业关键环境因素采集仪

Info

Publication number: CN2872312Y
Application number: CN 200620003657
Authority: CN
Inventors: 王成; 乔晓军; 赵春江; 张云鹤; 张馨; 高权
Original assignee: Beijing Research Center for Information Technology in Agriculture
Current assignee: Beijing Research Center for Information Technology in Agriculture
Priority date: 2006-02-13
Filing date: 2006-02-13
Publication date: 2007-02-21
Anticipated expiration: 2016-02-13

Abstract

便携式农业关键环境因素采集仪，包括有前面板(1)、中文ICD液晶显示屏(2)、触摸输入按键(3)、外接直流电源指示灯(4)、锂电池充电指示灯(5)、主电路板(6)、由MSP430F135单片机及***电路构成的控制模块(7)、RS485网络通讯接口(8)、传感器信号输入接口(9)、直流电源接口(10)、USB电源接口(11)、锂电池(12)、电源开关(13)、塑料盒(14)、温湿度集成传感器(15)、地温传感器(16)、光照传感器(17)。用于温室大棚、城市、野外、农田等环境的空气温度、空气湿度、露点温度、土壤温度、光照强度自动测量。

Description

便携式农业关键环境因素采集仪

技术领域：

本实用新型属农业环境监测仪器领域，用于温室大棚、城市、野外、农田等关键环境因素的自动测量。

背景技术：

现有的便携式环境信息采集仪一般存在以下问题：

1、测量的环境参数较少，如果要测量多种环境参数则需同时使用多个采集器。

2、精度和长期稳定性不是很好，不能高质量地测量露点

3、只能进行数据测量，不能对数据进行存储或存储量很小，而且组网困难，很难进行多点测量。

4、使用干电池供电，需要经常更换电池，使用不便且增加成本。

5、许多国外产品价格昂贵且操作使用不方便，售后服务难以保证。

发明内容：

本实用新型的目的，是推出一种可测量空气温度、空气湿度、露点温度、土壤温度、光照强度，大容量的数据存储，通过RS485接口与计算机通讯，使用锂电池供电，具有很好的可靠性、较高的精确度和长期的稳定性的新型便携式农业关键环境因素采集仪。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案：

单片机选用超低功耗型MSP430系列产品MSP430F135，工作电压为1.8～3.6V，5种低功耗模式，片内有16kB可多次编程的FLASH程序存储器，1个全双工的串行接口，1个硬件SPI接口，8通道12位AD转换器；串口使用SN65HVD3082扩展成RS485接口，实现与上位机的数据传输；SPI接口连接数据存储器AT45DB081，实现大容量的数据存储；锂电池通过精密电阻分压后接到1路AD转换器，进行剩余电量的测量。实时时钟DS1302为***提供时间基准，根据设置值采集的数据定时存入数据存储器。看门狗MAX706用于增强抗干扰性，***遇强干扰崩溃后可自行恢复。数据采集接口均为数字信号接口，信号直接送单片机处理；温湿度传感器使用集成的SHT71，实现免标定，同时能够精确的测量露点；地温传感器使用一线器件DS18B20；光照传感器使用TSL230，可实现量程的自动转换。人机界面由电源开关、触摸输入按键、JHD12232A中文液晶显示屏、发光二级管组成，完成开关机、各种参数的设置、采集数据及日期时间的滚动显示、剩余电量的显示、外接电源状态指示、充电状态指示等。***可使用锂电池供电，5V直流电源或计算机USB口经过充电芯片LTC4055给锂电池充电。

本实用新型的有益效果：

1、实现了对空气温度、空气湿度、露点温度、土壤温度、光照强度的测量、中文液晶显示、超大容量数据存储。

2、可通过RS485网络接口同上位机交换数据，传输距离远，操作使用方便。

3、采用锂电池供电，可反复充电使用，无需更换电池。

4、超低功耗设计，节省电池电量。

附图说明：

图1是本实用新型的实物结构顶视示意图。

图2是本实用新型的实物结构侧视示意图。

图3是本实用新型的***组成结构示意图。

具体实施方式：

如图1所示，中文LCD液晶显示屏(2)、触摸输入按键(3)、外接直流电源指示灯(4)、锂电池充电指示灯(5)固定在前面板(1)上，前面板(1)用螺丝固定在塑料盒(14)的前部；控制模块(7)、RS485网络通讯接口(8)、传感器信号输入接口(9)、直流电源接口(10)、USB电源接口(11)焊接在主电路板(6)上，主电路板(6)和锂电池(12)用螺丝固定在塑料盒(14)的内部；前面板(1)和主电路板(6)之间用电缆线连接；电源开关(13)固定在塑料盒(14)的侧面；温湿度集成传感器(15)、地温传感器(16)、光照传感器(17)分别通过电缆连接到传感器信号输入接口(9)。

***使用锂电池供电，5V直流电源经过直流电源接口(10)或计算机的USB总线经过USB电源接口(11)给锂电池(12)充电。整个***全部采用了超低功耗设计，可以在不需外部供电的条件下长时间连续工作。

电源开关(13)、中文LCD液晶显示屏(2)、触摸输入按键(3)、外接直流电源指示灯(4)和锂电池充电指示灯(5)组成人机界面和状态显示。通过人机界面可完成开关机，各种参数的设置，如：***编号、***日期和时间、数据存储时间间隔等，滚动显示采集的数据、***日期和时间、***运行状态及剩余电量等，通过指示灯给出外接直流电源和锂电池充电的指示。网络通讯接口由RS485网络通讯接口(8)组成。***可通过RS485网络通讯接口与计算机通讯，接收各种命令并发送采集的数据。

控制模块(7)由MSP430F135单片机及其***电路构成，包括数据存储器电路、实时时钟电路、看门狗电路等。控制模块作为整个***的控制核心，它控制各部分电路完成参数的设置、传感器数据的读取转换、时间和日期的读取判别、数据存储器中的数据存储、数据和提示信息的滚动显示、状态显示、与计算机的数据通讯、电池电量的检测等总体任务。

Claims

1.便携式农业关键环境因素采集仪，其特征是由前面板(1)、中文LCD液晶显示屏(2)、触摸输入按键(3)、外接直流电源指示灯(4)、锂电池充电指示灯(5)、主电路板(6)、由MSP430F135单片机及***电路构成的控制模块(7)、RS485网络通讯接口(8)、传感器信号输入接口(9)、直流电源接口(10)、USB电源接口(11)、锂电池(12)、电源开关(13)、塑料盒(14)、温湿度集成传感器(15)、地温传感器(16)、光照传感器(17)共同组成一体；中文LCD液晶显示屏(2)、触摸输入按键(3)、外接直流电源指示灯(4)、锂电池充电指示灯(5)固定在前面板(1)上，前面板(1)用螺丝固定在塑料盒(14)的前部；控制模块(7)、RS485网络通讯接口(8)、传感器信号输入接口(9)、直流电源接口(10)、USB电源接口(11)焊接在主电路板(6)上，主电路板(6)和锂电池(12)用螺丝固定在塑料盒(14)的内部；前面板(1)和主电路板(6)之间用电缆线连接；电源开关(13)固定在塑料盒(14)的侧面；温湿度集成传感器(15)、地温传感器(16)、光照传感器(17)分别通过电缆连接到传感器信号输入接口(9)。

2.如权利要求1所述的便携式农业关键环境因素采集仪，其特征在于电路部分由单片机MSP430F135、看门狗MAX706、充电芯片LTC4055、升压芯片MAX756、降压芯片TPS7333、电压反向芯片ICL7660、实时时钟DS1302、数据存储器AT45DB081、传感器信号输入接口、直流电源接口、USB电源接口、电源开关、中文LCD液晶显示屏JHD12232A、SN65HVD3082芯片扩展的RS485网络接口、触摸输入按键、外接直流电源指示灯、锂电池充电指示灯、温湿度集成传感器SHT71、地温传感器DS18B20、光照传感器TSL230共同组成；MSP430F135及其内部软件作为整个***的控制核心，看门狗连接在MSP430F135的复位管脚；数据存储器通过SPI数据总线连接到MSP430F135的SPI接口，RS485网络接口通过扩展芯片连接到MSP430F135串口；中文LCD液晶显示屏、触摸输入按键、实时时钟直接接到MSP430F135，温湿度、地温、光照信号经过传感器信号输入接口送给MSP430F135；锂电池通过精密电阻分压后接到MSP430F135的1路AD转换接口；***使用锂电池供电，外部电源经过直流电源接口或USB电源接口给锂电池充电。