智能糧倉監(jiān)測節(jié)點(diǎn)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于嵌入式系統(tǒng)領(lǐng)域，具體涉及一種智能糧倉監(jiān)測節(jié)點(diǎn)。
【背景技術(shù)】
[0002]糧食是人類生存和發(fā)展的基礎(chǔ)，糧食問題關(guān)系著我國國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，社會(huì)的穩(wěn)定和諧以及國家的安全，是一個(gè)民生問題，更是一個(gè)國家戰(zhàn)略問題。糧倉是糧食的存儲(chǔ)載體，直接關(guān)系到糧食安全。糧庫的存儲(chǔ)環(huán)境是糧食安全必須關(guān)注的一個(gè)問題。隨著科技的不斷發(fā)展，糧倉監(jiān)測設(shè)備應(yīng)運(yùn)而生，但是傳統(tǒng)的糧倉監(jiān)測設(shè)備以熱敏電阻為感溫器件，其電路復(fù)雜，精確度不高，難以完全適應(yīng)現(xiàn)代糧倉對溫濕度監(jiān)測的高精度、實(shí)時(shí)性強(qiáng)等要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明是針對上述監(jiān)測設(shè)備的不足而提出的一種智能糧倉監(jiān)測節(jié)點(diǎn)。
[0004]本發(fā)明一種智能糧倉監(jiān)測節(jié)點(diǎn)由控制器模塊，電源管理模塊，存儲(chǔ)器模塊，信號(hào)采集模塊，通訊模塊和顯示模塊組成。電源管理模塊包括3.3V電路和5V電路，其中5V電路為控制器模塊，信號(hào)采集模塊和顯示模塊供電；3.3V電路為5V電路，存儲(chǔ)器模塊以及通訊模塊供電。信號(hào)采集模塊自動(dòng)采集糧倉中空氣的溫濕度以及糧食堆中的溫濕度，并將信息以數(shù)字信號(hào)的形式發(fā)送到控制器模塊，控制器模塊將空氣和糧食堆中的的溫濕度值通過液晶顯示，同時(shí)根據(jù)需要將這些信息保存在存儲(chǔ)器模塊，或者通過ZigBee模塊發(fā)送到上位機(jī)，供監(jiān)測人員觀察。
[0005]所述的控制器模塊電路由處理器U2 STC12C5A16S2、第三濾波電容C3、第四濾波電容C4、第五濾波電容C5、第六濾波電容C6、第十濾波電容C10、第一電阻Rl和晶振Π組成。處理器U2 STC12C5A16S2的4引腳、第一電阻Rl的一端和第十濾波電容ClO的一端相連，第一電阻Rl的另一端接地，第十濾波電容ClO的另一端與VDD5.0相連；處理器U2 STC12C5A16S2的14引腳、晶振Yl的一端、第六濾波電容C6的一端相連；處理器U2 STC12C5A16S2的15引腳、晶振Yl的另一端、第三濾波電容C3的一端相連；處理器U2STC12C5A16S2的16引腳、第三濾波電容C3的另一端和第六濾波電容C6的另一端相連并接地；處理器U2 STC12C5A16S2的38引腳、第五濾波電容C5的一端、第四濾波電容C4的一端與VDD5.0相連；第五濾波電容C5的另一端、第四濾波電容C4的另一端相連并接地。
[0006]所述的5V電路由芯片Ul LM2596S-5.0、第一極性電容Cl、電感L1、穩(wěn)壓二極管Dl和第二極性電容C2組成。芯片Ul LM2596S-5.0的I引腳、第一極性電容Cl的陽極與VDD12相連；芯片Ul LM2596S-5.0的3引腳、5引腳、第一極性電容Cl的陰極、穩(wěn)壓二極管Dl的陽極和第二極性電容C2的陰極相連并接地；芯片Ul LM2596S-5.0的2引腳、穩(wěn)壓二極管Dl的陰極與電感LI的一端相連；芯片Ul LM2596S-5.0的4引腳、電感LI的另一端、第二極性電容C2的陽極與VDD5.0相連。
[0007]所述的3.3V電路由芯片U3 SPX1117M3-3.3、第三極性電容C9、第七濾波電容C7、第八濾波電容C8組成。芯片U3 SPX1117M3-3.3的I引腳、第三極性電容C9的陽極、第七濾波電容C7的一端與VDD5.0相連；芯片U3 SPX1117M3-3.3的2引腳、第三極性電容C9的陰極、第七濾波電容C7的另一端與第八濾波電容C8的一端相連并接地；芯片U3SPX1117M3-3.3的3引腳、第八濾波電容C8的另一端與VDD3.3相連。
[0008]所述的存儲(chǔ)器模塊電路由存儲(chǔ)芯片U4 AT4OTB161D、第二電阻R2、第三電阻R3和第i^一濾波電容Cll組成。存儲(chǔ)芯片U4 AT45DB161D的I引腳與處理器U2 STC12C5A16S2的P4.1相連；存儲(chǔ)芯片U4 AT45DB161D的2引腳與處理器U2 STC12C5A16S2的P4.3相連；存儲(chǔ)芯片U4 AT45DB161D的4引腳與處理器U2 STC12C5A16S2的P4.0相連；存儲(chǔ)芯片U4AT45DB161D的8引腳與處理器U2 STC12C5A16S2的P4.2相連；存儲(chǔ)芯片U4 AT45DB161D的7引腳接地；存儲(chǔ)芯片U4 AT45DB161D的5引腳、處理器U2 STC12C5A16S2的P4.4與第三電阻R3的一端相連；存儲(chǔ)芯片U4 AT4OTB161D的3引腳與第二電阻R2的一端相連；存儲(chǔ)芯片U4 AT45DB161D的6引腳、第二電阻R2的另一端、第三電阻R3的另一端、第i^一電容Cll的一端與VDD3.3相連；第^^一電容Cll的另一端接地。
[0009]所述的信號(hào)采集模塊電路由溫濕度傳感器探頭插口 JP2和空氣溫濕度傳感器插口 JP3組成。溫濕度傳感器探頭JP2的I引腳與VDD5.0相連；溫濕度傳感器探頭插口 JP2的2引腳與處理器U2 STC12C5A16S2的P4.5相連；溫濕度傳感器探頭插口 JP2的3引腳與處理器U2 STC12C5A16S2的P4.7相連；溫濕度傳感器探頭插口 JP2的4引腳接地；空氣溫濕度傳感器插口 JP3的I引腳與VDD5.0相連；空氣溫濕度傳感器插口 JP3的2引腳與處理器U2 STC12C5A16S2的P4.6相連；空氣溫濕度傳感器插口 JP3的3引腳接地。
[0010]所述的通訊模塊電路為ZigBee插口 CONl電路。ZigBee插口 CONl的13引腳、15引腳、17引腳與VDD3.3相連；ZigBee插口 CONl的21引腳、23引腳、25引腳、27引腳相連并接地；ZigBee插口 CONl的18引腳與處理器U2 STC12C5A16S2的UOTX相連；ZigBee插口CONl的20引腳與處理器U2 STC12C5A16S2的UORX相連；ZigBee插口 CONl的其余引腳架空。
[0011]所述的顯示模塊由液晶插口 JP1、第四電阻R4、第五電阻R5組成。液晶插口 JPl的I引腳接地；液晶插口 JPl的2引腳、第四電阻R4的一端與VDD5.0相連；液晶插口 JPl的3引腳、第四電阻R4的另一端與第五電阻R5的一端相連；液晶插口 JPl的4引腳與處理器U2STC12C5A16S2的P0.0相連；液晶插口 JPl的5引腳與處理器U2 STC12C5A16S2的P0.1相連;液晶插口 JPl的6引腳與處理器U2 STC12C5A16S2的P0.2相連;液晶插口 JPl的7引腳與處理器U2 STC12C5A16S2的P0.3相連；液晶插口 JPl的8引腳與處理器U2 STC12C5A16S2的P0.4相連；液晶插口 JPl的9引腳與處理器U2 STC12C5A16S2的P0.5相連；液晶插口JPl的10引腳與處理器U2 STC12C5A16S2的P0.6相連；液晶插口 JPl的11引腳與處理器U2 STC12C5A16S2 的 P0.7 相連;液晶插口 JPl 的 12 引腳與處理器U2 STC12C5A16S2 的 Pl.0相連;液晶插口 JPl的13引腳與處理器U2 STC12C5A16S2的Pl.1相連;液晶插口 JPl的14引腳與處理器U2 STC12C5A16S2的Pl.4相連；液晶插口 JPl的15引腳與第五電阻R5的另一端相連并接地；液晶插口 JPl的16引腳與VDD5.0相連。
[0012]本發(fā)明的有益效果:該節(jié)點(diǎn)設(shè)備成本低、精度高、使用時(shí)間長，設(shè)備布置便捷，對糧倉環(huán)境影響小，能實(shí)時(shí)反饋數(shù)據(jù)。
[0013]【附圖說明】。
[0014]圖1為本發(fā)明的硬件結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖2為本發(fā)明的控制器模塊電路原理圖。
[0016]圖3為本發(fā)明的5V電路原理圖。
[0017]圖4為本發(fā)明的3.3V電路原理圖。
[0018]圖5為本發(fā)明的存儲(chǔ)器模塊電路原理圖。
[0019]圖6為本發(fā)明的信號(hào)采集模塊電路原理圖。
[0020]圖7為本發(fā)明的通訊模塊電路原理圖。
[0021]圖8為本發(fā)明的顯示模塊電路原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明中各個(gè)模塊做具體的說明。
[0023]如圖1所示，本發(fā)明一種智能糧倉監(jiān)測節(jié)點(diǎn)由控制器模塊1，電源管理模塊2，存儲(chǔ)器模塊3，信號(hào)采集模塊4，通訊模塊5和顯示模塊6組成。電源管理模塊2包括3.3V電路2-1和5V電路2-2，其中5V電路2-2為控制器模塊1，信號(hào)采集模塊4和顯示模塊6供電；3.3V電路2-1為5V電路2-2，存儲(chǔ)器模塊I以及通訊模塊5供電。信號(hào)采集模塊4自動(dòng)采集糧倉中空氣的溫濕度以及糧食堆中的溫濕度，并將信息以數(shù)字信號(hào)的形式發(fā)送到控制器模塊1，控制器模塊I將空氣和糧食堆中的的溫濕度值通過液晶顯示，同時(shí)根據(jù)需要將這些信息保存在存儲(chǔ)器模塊3，或者通過ZigBee模塊發(fā)送到上位機(jī)，供監(jiān)測人員觀察。
[0024]如圖2所示，所述的控制器模塊電路由處理器U2 STC12C5A16S2、第三濾波電容C3、第四濾波電容C4、第五濾波電容C5、第六濾波電容C6、第十濾波電容C10、第一電阻Rl和晶振Yl組成。處理器U2 STC12C5A16S2的4引腳、第一電阻Rl的一端和第十濾波電容ClO的一端相連，第一電阻Rl的另一端接地，第十濾波電容ClO的另一端與VDD5.0相連；處理器U2 STC12C5A16S2的14引腳、晶振Yl的一端、第六濾波電容C6的一端相連；處理器U2 STC12C5A16S2的15引腳、晶振Yl的另一端、第三濾波電容C3的一端相連；處理器U2STC12C5A16S2的16引腳、第三濾波電容C3的另一端和第六濾波電容C6的另一端相連并接地；處理器U2 STC12C5A16S2的38引腳、第五濾波電容C5的一端、第四濾波電容C4的一端與VDD5.0相連；第五濾波電容C5的另一端、第四濾波電容C4的另一端相連并接地。
[0025]如圖3所示，所述的5V電路由芯片Ul LM2596S-5.0、第一極性電容Cl、電感L1、穩(wěn)壓二極管Dl和第二極性電容C2組成。芯片Ul LM2596S-5.0的I引腳、第一極性電容Cl的陽極與VDD12相連；芯片Ul LM2596S-5.0的3引腳、5引腳、第一極性電容Cl的陰極、穩(wěn)壓二極管Dl的陽極和第二極性電容C2的陰極相連并接地；芯片Ul LM2596S-5.0的2引腳、穩(wěn)壓二極管Dl的陰極與電感LI的一端相連;芯片Ul LM2596S-5.0的4引腳、電感LI的另一端、第二極性電容C2的陽極與VDD5.0相連。
[0026]如圖4所示，所述的3.3V電路由芯片U3 SPX1117M3-3.3、第三極性電容C9、第七濾波電容C7、第八濾波電容C8組成。芯片U3 SPX1117M3-3.3的I引腳、第三極性電容C9的陽極、第七濾波電容C7的一端與VDD5.0相連；芯片U3 SPX1117M3-3.3的2引腳、第三極性電容C9的陰極、第七濾波電容C7的另一端與第八濾波電容C8的一端相連并接地；芯片U3 SPX1117M3-3.3的3引腳、第八濾波電容C8的另一端與VDD3.3相連。
[0027]如圖5所示，所述的存儲(chǔ)器模塊電路由存儲(chǔ)芯片U4 AT4OTB161D、第二電阻R2、第三電阻R3和第i^一濾波電容Cll組成。存儲(chǔ)芯片U4 AT45DB161D的I引腳與處理器U2STC12C5A16S2 的