一種甲魚(yú)人工孵化環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利說(shuō)明】
[0001]技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及甲魚(yú)人工孵化環(huán)境的監(jiān)測(cè)裝置，特別是一種甲魚(yú)人工孵化環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
[0002]【背景技術(shù)】:
在甲魚(yú)的人工孵化環(huán)境中，保證適宜的溫度和濕度是小甲魚(yú)孵化的關(guān)鍵。然而在傳統(tǒng)的甲魚(yú)人工孵化中，需要人工不停地觀察孵化環(huán)境溫、濕度的變化，這給甲魚(yú)養(yǎng)殖者帶來(lái)了極大的麻煩，占用大量時(shí)間的同時(shí)，又難以保證獲取實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)信息，人工測(cè)量環(huán)境的溫、濕度，既耗費(fèi)人力，又不能實(shí)時(shí)進(jìn)行監(jiān)測(cè)觀察，而采用有線(xiàn)監(jiān)控布線(xiàn)比較麻煩，存在一定誤差的同時(shí)且不便于操作。
[0003]綜上所述，現(xiàn)有的裝置只能通過(guò)人工監(jiān)測(cè)或架設(shè)有線(xiàn)裝置等來(lái)獲取甲魚(yú)孵化環(huán)境中的溫、濕度，無(wú)法便捷的實(shí)現(xiàn)對(duì)孵化環(huán)境中的溫、濕度進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)。
[0004]
【發(fā)明內(nèi)容】
:
本發(fā)明的目的是設(shè)計(jì)一種結(jié)構(gòu)合理、使用效果好的甲魚(yú)人工孵化環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案是，一種甲魚(yú)人工孵化環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，它包括通信網(wǎng)絡(luò)，其特征在于:多個(gè)終端節(jié)點(diǎn)并聯(lián)于匯聚節(jié)點(diǎn)，匯聚節(jié)點(diǎn)通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)與管理終端相連。所述的終端節(jié)點(diǎn)是采用溫濕度傳感器與信號(hào)處理電路聯(lián)通，信號(hào)處理電路與單片機(jī)聯(lián)通，同時(shí)單片機(jī)通過(guò)擴(kuò)展接口 SPI與射頻芯片進(jìn)行連接，單片機(jī)與報(bào)警系統(tǒng)聯(lián)通，晶振電路和復(fù)位電路與單片機(jī)聯(lián)通，電源通過(guò)穩(wěn)壓器為系統(tǒng)供電。所述的匯聚節(jié)點(diǎn)為網(wǎng)卡與單片機(jī)聯(lián)通，同時(shí)單片機(jī)通過(guò)擴(kuò)展接口 SPI與射頻芯片進(jìn)行連接，存儲(chǔ)系統(tǒng)與單片機(jī)聯(lián)通，晶振電路和復(fù)位電路與單片機(jī)聯(lián)通，電源通過(guò)穩(wěn)壓器為系統(tǒng)供電。所述的存儲(chǔ)系統(tǒng)包括SDRAM301和FLASH302。
[0006]本發(fā)明基于無(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)的甲魚(yú)人工孵化環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)價(jià)格低，性?xún)r(jià)比高，維護(hù)簡(jiǎn)單，提高了甲魚(yú)人工孵化環(huán)境監(jiān)測(cè)管理的自動(dòng)化程度，對(duì)漁業(yè)的發(fā)展具有重要的意義。
[0007]【附圖說(shuō)明】:
圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖，
圖2是本發(fā)明所述終端節(jié)點(diǎn)硬件結(jié)構(gòu)圖；
圖3是本發(fā)明所述匯聚節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)硬件實(shí)現(xiàn)框圖；
圖4是本發(fā)明的終端節(jié)點(diǎn)程序流程圖；
圖5是本發(fā)明的匯聚節(jié)點(diǎn)程序流程圖。
[0008]【具體實(shí)施方式】:
具體描述實(shí)施例，
本發(fā)明的結(jié)構(gòu)是，一種甲魚(yú)人工孵化環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，它包括通信網(wǎng)絡(luò)3，多個(gè)終端節(jié)點(diǎn)I并聯(lián)于匯聚節(jié)點(diǎn)2，匯聚節(jié)點(diǎn)通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)與管理終端4相連；所述的終端節(jié)點(diǎn)是采用溫濕度傳感器與信號(hào)處理電路聯(lián)通，信號(hào)處理電路與單片機(jī)聯(lián)通，同時(shí)單片機(jī)通過(guò)擴(kuò)展接口SPI與射頻芯片進(jìn)行連接，單片機(jī)與報(bào)警系統(tǒng)聯(lián)通，晶振電路和復(fù)位電路與單片機(jī)聯(lián)通，電源通過(guò)穩(wěn)壓器為系統(tǒng)供電；所述的匯聚節(jié)點(diǎn)為網(wǎng)卡與單片機(jī)聯(lián)通，同時(shí)單片機(jī)通過(guò)擴(kuò)展接口 SPI與射頻芯片進(jìn)行連接，存儲(chǔ)系統(tǒng)與單片機(jī)聯(lián)通，晶振電路和復(fù)位電路與單片機(jī)聯(lián)通，電源通過(guò)穩(wěn)壓器為系統(tǒng)供電；所述的存儲(chǔ)系統(tǒng)包括SDRAM301和FLASH302。
[0009]本發(fā)明的其工作流程描述如下:彼此之間可以相互通信，自組織成網(wǎng)的終端傳感器節(jié)點(diǎn)來(lái)獲取甲魚(yú)人工孵化環(huán)境中的信息，包括溫度和濕度，通過(guò)相互通信的方式連接至匯集節(jié)點(diǎn)，并將數(shù)據(jù)傳輸給匯聚節(jié)點(diǎn)，匯聚節(jié)點(diǎn)將采集到的信息進(jìn)行通信協(xié)議的轉(zhuǎn)換后通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)和衛(wèi)星等通信網(wǎng)絡(luò)送到監(jiān)測(cè)者或管理者所使用的管理終端，同時(shí)其接受來(lái)自管理者的指令，并向整個(gè)無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行發(fā)布，這樣用戶(hù)就能夠獲得孵化環(huán)境中不同位置的實(shí)時(shí)的溫、濕度信息。
[0010]與現(xiàn)有技術(shù)依賴(lài)于架設(shè)好的攝像頭及其他有線(xiàn)裝置等技術(shù)不同，本發(fā)明無(wú)需事先安裝和架設(shè)有線(xiàn)硬件，而且由于終端節(jié)點(diǎn)的數(shù)目有若干個(gè)(根據(jù)監(jiān)測(cè)環(huán)境的需要進(jìn)行布置)且埋設(shè)于甲魚(yú)孵化的沙土環(huán)境中，因此可保證在獲得孵化環(huán)境不同位置信息的同時(shí)，其準(zhǔn)確性也進(jìn)一步提聞。
[0011]本發(fā)明的終端節(jié)點(diǎn)采用低耗能、性能穩(wěn)定的PIC18F4620單片機(jī)和外圍電路簡(jiǎn)單、支持ZigBee協(xié)議的CC2500射頻芯片進(jìn)行硬件平臺(tái)的方案設(shè)計(jì)，到達(dá)低功耗和可靠性等要求，的工作流程描述如下:針對(duì)甲魚(yú)孵化環(huán)境的關(guān)鍵因素，在電源正常供電時(shí)，采用TDR-3A型環(huán)境溫濕度傳感器對(duì)孵化環(huán)境相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，傳感器采集的數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)信號(hào)放大、A/D轉(zhuǎn)換等信號(hào)處理電路處理后傳輸給PIC18F4620單片機(jī)。同時(shí)單片機(jī)通過(guò)擴(kuò)展接口 SPI與CC2500射頻芯片進(jìn)行連接，然后節(jié)點(diǎn)利用CC2500射頻收發(fā)器通過(guò)無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)發(fā)送給匯聚節(jié)點(diǎn)，當(dāng)數(shù)據(jù)值超標(biāo)時(shí)啟動(dòng)報(bào)警裝置發(fā)出警報(bào)。節(jié)點(diǎn)采用9V電池供電，通過(guò)穩(wěn)壓器將電壓輸出轉(zhuǎn)換為系統(tǒng)可用電壓，為節(jié)點(diǎn)提供能量供應(yīng)。同時(shí)為保證系統(tǒng)可靠運(yùn)行，根據(jù)晶振頻率和程序或者電路運(yùn)行的需要適時(shí)上電復(fù)位。
[0012]本發(fā)明的本發(fā)明的匯聚節(jié)點(diǎn)采用低成本、高性能的三星公司的ARM9嵌入式處理器S3C2440304，實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的控制。系統(tǒng)的存儲(chǔ)系統(tǒng)包括SDRAM301和FLASH302，CC2500305射頻芯片實(shí)現(xiàn)無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的創(chuàng)建管理與數(shù)據(jù)收集的功能，Internet網(wǎng)絡(luò)接入芯片采用DM9000303，電源模塊與復(fù)位模塊實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的供能和復(fù)位。
[0013]其工作流程描述如下:CC2500射頻芯片通過(guò)SPI擴(kuò)展接口與處理器S3C2440進(jìn)行連接，在電源正常供電時(shí)，CC2500將接收到的數(shù)據(jù)初步處理，然后通過(guò)總線(xiàn)發(fā)送給S3C2440, S3C2440芯片接收發(fā)送來(lái)的數(shù)據(jù)包，解包后將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在SDRAM和FLASH單元。在系統(tǒng)中移植一個(gè)Web服務(wù)器，用戶(hù)終端就可以通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)訪(fǎng)問(wèn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。節(jié)點(diǎn)采用9V電池供電，通過(guò)穩(wěn)壓器將電壓輸出轉(zhuǎn)換為系統(tǒng)可用電壓，為節(jié)點(diǎn)提供能量供應(yīng)。同時(shí)為保證系統(tǒng)可靠運(yùn)行，根據(jù)晶振頻率和程序或者電路運(yùn)行的需要適時(shí)上電復(fù)位。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種甲魚(yú)人工孵化環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，它包括通信網(wǎng)絡(luò)，其特征在于:多個(gè)終端節(jié)點(diǎn)并聯(lián)于匯聚節(jié)點(diǎn)，匯聚節(jié)點(diǎn)通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)與管理終端相連。
2.如權(quán)利要求1所述的一種甲魚(yú)人工孵化環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述的終端節(jié)點(diǎn)是采用溫濕度傳感器與信號(hào)處理電路聯(lián)通，信號(hào)處理電路與單片機(jī)聯(lián)通，同時(shí)單片機(jī)通過(guò)擴(kuò)展接口 SPI與射頻芯片進(jìn)行連接，單片機(jī)與報(bào)警系統(tǒng)聯(lián)通，晶振電路和復(fù)位電路與單片機(jī)聯(lián)通，電源通過(guò)穩(wěn)壓器為系統(tǒng)供電。
3.如權(quán)利要求1所述的一種甲魚(yú)人工孵化環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述的匯聚節(jié)點(diǎn)為網(wǎng)卡與單片機(jī)聯(lián)通，同時(shí)單片機(jī)通過(guò)擴(kuò)展接口 SPI與射頻芯片進(jìn)行連接，存儲(chǔ)系統(tǒng)與單片機(jī)聯(lián)通，晶振電路和復(fù)位電路與單片機(jī)聯(lián)通，電源通過(guò)穩(wěn)壓器為系統(tǒng)供電。
4.如權(quán)利要求3所述的一種甲魚(yú)人工孵化環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述的存儲(chǔ)系統(tǒng)包括 SDRAM301 和 FLASH302。
【專(zhuān)利摘要】一種甲魚(yú)人工孵化環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，本發(fā)明的目的是設(shè)計(jì)一種結(jié)構(gòu)合理、使用效果好的甲魚(yú)人工孵化環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。本發(fā)明的技術(shù)方案是，一種甲魚(yú)人工孵化環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，它包括通信網(wǎng)絡(luò)，多個(gè)終端節(jié)點(diǎn)并聯(lián)于匯聚節(jié)點(diǎn)，匯聚節(jié)點(diǎn)通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)與管理終端相連。本發(fā)明基于無(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)的甲魚(yú)人工孵化環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)價(jià)格低，性?xún)r(jià)比高，維護(hù)簡(jiǎn)單，提高了甲魚(yú)人工孵化環(huán)境監(jiān)測(cè)管理的自動(dòng)化程度，對(duì)漁業(yè)的發(fā)展具有重要的意義。
【IPC分類(lèi)】H04L29-08, A01K67-02
【公開(kāi)號(hào)】CN104663575
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510075603
【發(fā)明人】薛占熬, 安凱, 王銀鳳, 梁翠萍, 張蒙婷
【申請(qǐng)人】河南師范大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年6月3日
【申請(qǐng)日】2015年2月13日