具有液晶顯示可控功能的農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)采集裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及農(nóng)業(yè)智能化【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種具有液晶顯示可控功能的農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)采集裝置，包括數(shù)據(jù)采集模塊、控制模塊、GSM/GPRS模塊以及液晶屏控制模塊，所述的數(shù)據(jù)采集模塊采集環(huán)境參數(shù)信息后輸出至控制模塊，控制模塊對信息進(jìn)行處理后通過GSM/GPRS模塊發(fā)送出去并通過液晶屏控制模塊顯示，控制模塊由太陽能電源供電模塊供電。本裝置系統(tǒng)功耗低、使用壽命長，有效解決無人值守的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集裝置的電力續(xù)航問題。
【專利說明】具有液晶顯示可控功能的農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)采集裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及農(nóng)業(yè)智能化【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種具有液晶顯示可控功能的農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)采集裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，智能農(nóng)業(yè)因可以集農(nóng)作物生長環(huán)境參數(shù)的自動采集、存儲、分析、聯(lián)動與一體的特點(diǎn)，逐漸替代了傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的人工管理模塊，能夠有效地改善農(nóng)業(yè)生態(tài)、生產(chǎn)條件，促進(jìn)農(nóng)業(yè)資源的科學(xué)開發(fā)和合理利用，提高勞動生產(chǎn)率及經(jīng)濟(jì)效益。2003年，國家農(nóng)業(yè)信息化工程技術(shù)研宄中心開發(fā)了農(nóng)業(yè)環(huán)境數(shù)字化監(jiān)控系統(tǒng)；2003年5月15日中國農(nóng)業(yè)大學(xué)沈佐銳申請了名為“溫室生態(tài)健康的智能監(jiān)控系統(tǒng)”的發(fā)明專利(申請?zhí)枮?3131063.X)，該發(fā)明公開了一個(gè)溫室生態(tài)健康的智能監(jiān)控系統(tǒng)，該可以對節(jié)能型塑料大棚日光溫室內(nèi)的溫、濕度，光照及作物病蟲害進(jìn)行自動監(jiān)測，當(dāng)作物的生態(tài)健康遇到危機(jī)時(shí)可及時(shí)呼叫，提醒用戶采取措施；2005年9月12日新疆石河子大學(xué)農(nóng)學(xué)院的馬富裕申請了名為“棉田環(huán)境參數(shù)實(shí)時(shí)采集與遠(yuǎn)程管理裝置”(申請?zhí)?200520118828.3)，該實(shí)用新型公開了屬于農(nóng)作物管理自動控制裝置范圍的一種棉田環(huán)境參數(shù)實(shí)時(shí)采集與遠(yuǎn)程管理裝置，該裝置整體結(jié)構(gòu)包括數(shù)據(jù)采集終端和集中監(jiān)控中心兩部分。數(shù)據(jù)采集終端采用單片機(jī)AT89C2051嵌入式MCU結(jié)合GSM無線模塊和傳感器組成數(shù)據(jù)采集終端，采集到的數(shù)據(jù)通過GSM網(wǎng)絡(luò)傳至集中監(jiān)控中心，由其決策支持軟件將決策結(jié)果以SMS短信形式發(fā)送到用戶手機(jī)上，實(shí)現(xiàn)了對膜下滴灌棉田水分智能化管理，系統(tǒng)運(yùn)行成本較低、實(shí)用價(jià)值高，適合在新疆大范圍、多測點(diǎn)的無人值守農(nóng)田應(yīng)用。
[0003]以上發(fā)明確實(shí)在一定程度上完成了農(nóng)作物生長環(huán)境信息的實(shí)時(shí)采集和病蟲害監(jiān)測預(yù)警，但沒有對數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的運(yùn)行功耗進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，針對偏遠(yuǎn)農(nóng)村山區(qū)的基礎(chǔ)設(shè)施差日光溫室大棚或大田環(huán)境下，沒有市電供應(yīng)，只能利用太陽能為設(shè)備進(jìn)行供電，且高溫高濕的現(xiàn)場環(huán)境容易縮短設(shè)備使用壽命，因此必須切實(shí)有效地降低系統(tǒng)的運(yùn)行功耗，保證設(shè)備長期持續(xù)穩(wěn)定可靠運(yùn)行，解決無人值守的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集裝置的電力續(xù)航問題。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型的目的在于提供一種功耗低、壽命長的具有液晶顯示可控功能的農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)采集裝置。
[0005]為實(shí)現(xiàn)以上目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為:一種具有液晶顯示可控功能的農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)采集裝置，包括數(shù)據(jù)采集模塊、控制模塊、GSM/GPRS模塊以及液晶屏控制模塊，所述的數(shù)據(jù)采集模塊采集環(huán)境參數(shù)信息后輸出至控制模塊，控制模塊對信息進(jìn)行處理后通過GSM/GPRS模塊發(fā)送出去并通過液晶屏控制模塊顯示，控制模塊由太陽能電源供電模塊供電。
[0006]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型存在以下技術(shù)效果:通過設(shè)置液晶屏控制模塊方便用戶在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場查看采集裝置采集的農(nóng)作物生長環(huán)境參數(shù)，而且能隨時(shí)實(shí)現(xiàn)對TFT液晶屏顯示的開關(guān)控制，達(dá)到降低系統(tǒng)工作功耗、延長TFT液晶屏的使用壽命、優(yōu)化數(shù)據(jù)采集裝置的目的，有效解決無人值守的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集裝置的電力續(xù)航問題。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]圖1是本實(shí)用新型的原理框圖；
[0008]圖2是芯片STM32F103VBT6、TFT液晶屏以及連接單元的電路圖；
[0009]圖3是繼電器控制單元的電路圖；
[0010]圖4是復(fù)位單元的電路圖；
[0011]圖5是本實(shí)用新型機(jī)箱結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0012]下面結(jié)合圖1至圖5，對本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)敘述。
[0013]參閱圖1，一種具有液晶顯示可控功能的農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)采集裝置，包括數(shù)據(jù)采集模塊10、控制模塊20、GSM/GPRS模塊30以及液晶屏控制模塊40，所述的數(shù)據(jù)采集模塊10采集環(huán)境參數(shù)信息后輸出至控制模塊20，控制模塊20對信息進(jìn)行處理后通過GSM/GPRS模塊30發(fā)送出去并通過液晶屏控制模塊40顯示，控制模塊20由太陽能電源供電模塊50供電。這里通過設(shè)置有液晶屏控制模塊40，不但方便用戶在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場查看采集裝置采集的農(nóng)作物生長環(huán)境參數(shù)，而且能隨時(shí)實(shí)現(xiàn)對TFT液晶屏顯示的開關(guān)控制，達(dá)到降低系統(tǒng)工作功耗、延長TFT液晶屏的使用壽命、優(yōu)化數(shù)據(jù)采集裝置的目的，有效解決無人值守的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集裝置的電力續(xù)航問題，達(dá)到日光溫度或大田農(nóng)作物生長環(huán)境的自動監(jiān)測和優(yōu)質(zhì)高效安全生態(tài)生產(chǎn)。
[0014]參閱圖2，作為本實(shí)用新型的優(yōu)選方案，所述的控制模塊20包括芯片STM32F103VBT6 21和復(fù)位單元22，液晶屏控制模塊40包括TFT液晶屏41、連接單元42以及繼電器控制單元43，芯片STM32F103VBT6 21的引腳PEO?PE15分別與TFT液晶屏41的引腳DO?D15相連，芯片STM32F103VBT6 21的引腳PD13、PD14、PD15分別與TFT液晶屏41的引腳RS、WR、RD相連；所述的連接單元42用于TFT液晶屏41與芯片STM32F103VBT621之間相應(yīng)電路引腳的電氣連接，繼電器控制單元43用于實(shí)現(xiàn)芯片STM32F103VBT6 21控制TFT液晶屏41與+3.3V電源的通斷，復(fù)位單元22用于控制芯片STM32F103VBT6 21引腳PA8的輸入。通過這樣設(shè)置，可以很方面的實(shí)現(xiàn)TFT液晶屏的控制，同時(shí)還能滿足農(nóng)田數(shù)據(jù)采集的使用需求。所述的連接單元42包括電阻R60、R61，電阻R60、R61的一端與芯片STM32F103VBT6 21的引腳PD12相連，電阻R60、R61的另一端分別與TFT液晶屏41的引腳CS、+3.3V_LCD 相連。
[0015]參閱圖3，進(jìn)一步地，所述的繼電器控制單元43包括三極管T4、繼電器J，三極管T4的基極通過電阻R47與芯片STM32F103VBT6 21的引腳PA4相連，三極管T4的基極還通過電阻R30接地，三極管T4的發(fā)射極接地，三極管T4的集電極與繼電器J的線圈端4相連，繼電器J的線圈端5接+12V電源，繼電器J的線圈端4、5間正向連接有二極管D6，繼電器J的動觸點(diǎn)I與TFT液晶屏41的引腳+3.3V_LCD相連，繼電器J的常閉觸點(diǎn)2懸空、常開觸點(diǎn)3接+3.3V電源。芯片STM32F103VBT6 21的引腳PA4用以控制繼電器J的斷開和閉合，從而控制TFT液晶屏41與供電電源+3.3V_LCD的斷開和閉合。
[0016]參閱圖4，優(yōu)選地，所述的復(fù)位單元22包括自復(fù)位開關(guān)221和電阻R45，自復(fù)位開關(guān)221的引腳I接地、引腳2通過電阻R45接+3.3V電源，自復(fù)位開關(guān)221的引腳2還與芯片STM32F103VBT6 21的引腳PA8相連。設(shè)置復(fù)位單元22之后，用戶可隨時(shí)通過自復(fù)位開關(guān)221來控制TFT液晶屏41與+3.3V電源的通斷。
[0017]優(yōu)選地，本裝置還包括與芯片STM32F103VBT6 21相連的鍵盤模塊60，鍵盤模塊60用于設(shè)置采集周期、濾波方式、數(shù)據(jù)傳輸控制。鍵盤模塊60用于提高本產(chǎn)品的適用性，使得可以進(jìn)行參數(shù)設(shè)置。
[0018]優(yōu)選地，所述的環(huán)境參數(shù)信息包括日光溫度以及大田環(huán)境下的空氣溫度、空氣濕度、土壤溫度、土壤濕度、光照強(qiáng)度、土壤PH值以及土壤鹽分信息。
[0019]進(jìn)一步地，本裝置還包括長方體狀的機(jī)箱70，機(jī)箱70 —側(cè)面板上方布置所述的TFT液晶屏41，TFT液晶屏41的下方設(shè)置有電源指示燈71、運(yùn)行指示燈72、自復(fù)位開關(guān)221、電源開關(guān)73以及所述的鍵盤模塊60。通過設(shè)置機(jī)箱70，將本裝置集成在機(jī)箱70中，一方面便于攜帶安裝，另一方面對內(nèi)部的電路進(jìn)行保護(hù)，延長了裝置的使用壽命。
【權(quán)利要求】
1.一種具有液晶顯示可控功能的農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)采集裝置，其特征在于:包括數(shù)據(jù)采集模塊(10)、控制模塊(20)、GSM/GPRS模塊(30)以及液晶屏控制模塊(40)，所述的數(shù)據(jù)采集模塊(10)采集環(huán)境參數(shù)信息后輸出至控制模塊(20)，控制模塊(20)對信息進(jìn)行處理后通過GSM/GPRS模塊(30)發(fā)送出去并通過液晶屏控制模塊(40)顯示，控制模塊(20)由太陽能電源供電模塊(50)供電。
2.如權(quán)利要求1所述的具有液晶顯示可控功能的農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)采集裝置，其特征在于:所述的控制模塊(20)包括芯片STM32F103VBT6(21)和復(fù)位單元(22)，液晶屏控制模塊(40)包括TFT液晶屏(41)、連接單元(42)以及繼電器控制單元(43)，芯片STM32F103VBT6(21)的引腳PEO?PE15分別與TFT液晶屏(41)的引腳DO?D15相連，芯片STM32F103VBT6 (21)的引腳PD13、PD14、PD15分別與TFT液晶屏(41)的引腳RS、WR、RD相連；所述的連接單元(42)用于TFT液晶屏(41)與芯片STM32F103VBT6(21)之間相應(yīng)電路引腳的電氣連接，繼電器控制單元(43)用于實(shí)現(xiàn)芯片STM32F103VBT6(21)控制TFT液晶屏(41)與+3.3V電源的通斷，復(fù)位單元(22)用于控制芯片STM32F103VBT6(21)引腳PA8的輸入。
3.如權(quán)利要求2所述的具有液晶顯示可控功能的農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)采集裝置，其特征在于:所述的連接單元(42)包括電阻R60、R61，電阻R60、R61的一端與芯片STM32F103VBT6 (21)的引腳PD12相連，電阻R60、R61的另一端分別與TFT液晶屏(41)的引腳CS、+3.3V_LCD相連。
4.如權(quán)利要求2所述的具有液晶顯示可控功能的農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)采集裝置，其特征在于:所述的繼電器控制單元(43)包括三極管T4、繼電器J，三極管T4的基極通過電阻R47與芯片STM32F103VBT6 (21)的引腳PA4相連，三極管T4的基極還通過電阻R30接地，三極管T4的發(fā)射極接地，三極管T4的集電極與繼電器J的線圈端4相連，繼電器J的線圈端5接+12V電源，繼電器J的線圈端4、5間正向連接有二極管D6，繼電器J的動觸點(diǎn)I與TFT液晶屏(41)的引腳+3.3V_LCD相連，繼電器J的常閉觸點(diǎn)2懸空、常開觸點(diǎn)3接+3.3V電源。
5.如權(quán)利要求2所述的具有液晶顯示可控功能的農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)采集裝置，其特征在于:所述的復(fù)位單元(22)包括自復(fù)位開關(guān)(221)和電阻R45，自復(fù)位開關(guān)(221)的引腳I接地、弓丨腳2通過電阻R45接+3.3V電源，自復(fù)位開關(guān)(221)的引腳2還與芯片STM32F103VBT6 (21)的引腳PA8相連。
6.如權(quán)利要求2所述的具有液晶顯示可控功能的農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)采集裝置，其特征在于:本裝置還包括與芯片STM32F103VBT6(21)相連的鍵盤模塊(60)，鍵盤模塊￠0)用于設(shè)置采集周期、濾波方式、數(shù)據(jù)傳輸控制。
7.如權(quán)利要求2所述的具有液晶顯示可控功能的農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)采集裝置，其特征在于:所述的環(huán)境參數(shù)信息包括日光溫度以及大田環(huán)境下的空氣溫度、空氣濕度、土壤溫度、土壤濕度、光照強(qiáng)度、土壤PH值以及土壤鹽分信息。
8.如權(quán)利要求6所述的具有液晶顯示可控功能的農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)采集裝置，其特征在于:本裝置還包括長方體狀的機(jī)箱(70)，機(jī)箱(70) —側(cè)面板上方布置所述的TFT液晶屏(41)，TFT液晶屏(41)的下方設(shè)置有電源指示燈(71)、運(yùn)行指示燈(72)、自復(fù)位開關(guān)(221)、電源開關(guān)(73)以及所述的鍵盤模塊(60)。
【文檔編號】G05B19/042GK204203700SQ201420713253
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年11月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月24日
【發(fā)明者】李華龍, 李淼, 張健, 曾新華, 胡澤林, 鄭守國, 羅偉, 朱澤德, 孫熊偉, 高翔, 陳友安, 翁士狀, 萬莉 申請人:中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院