一種用于農(nóng)田環(huán)境數(shù)據(jù)采集的信息采集系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及信息采集領(lǐng)域，具體的說(shuō)，是一種用于農(nóng)田環(huán)境數(shù)據(jù)采集的信息采集系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]精細(xì)農(nóng)業(yè)的核心問(wèn)題可敘述為信息獲取、農(nóng)田信息管理和分析、決策分析、決策的農(nóng)田實(shí)施四大部分。其中農(nóng)田基礎(chǔ)信息(土壤養(yǎng)分、濕度、理化性狀、苗情、病蟲草害)的獲取和處理是精細(xì)農(nóng)業(yè)技術(shù)的起點(diǎn)。如果這個(gè)問(wèn)題解決不好就很難真正地實(shí)施精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)。農(nóng)田信息主要包括地理環(huán)境、土壤環(huán)境、小氣候、水環(huán)境、與作物生長(zhǎng)狀況相關(guān)的信息以及管理信息等，具有量大、多維(信息多種多樣)、動(dòng)態(tài)、不確定(系統(tǒng)的噪聲或隨機(jī)噪聲)、不完整、時(shí)空變異性強(qiáng)等特點(diǎn)。在精細(xì)農(nóng)業(yè)研宄中，目前優(yōu)先需要考慮的是土壤水分、土壤養(yǎng)分、土壤壓實(shí)、耕作層深度和作物病蟲草害及作物苗情分布信息等，要求能夠定位、快速、精確、連續(xù)地測(cè)量。傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)室分析方法已很難滿足這一要求，為此，需要開(kāi)發(fā)適用于精細(xì)農(nóng)業(yè)的農(nóng)田信息快速采集技術(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種用于農(nóng)田環(huán)境數(shù)據(jù)采集的信息采集系統(tǒng)，根據(jù)采集農(nóng)田環(huán)境系數(shù)信息的需要，利用傳感技術(shù)監(jiān)測(cè)多種農(nóng)田環(huán)境系數(shù)信息，以備工作人員進(jìn)行多種農(nóng)田環(huán)境系數(shù)值的了解，同時(shí)結(jié)合人機(jī)交互界面來(lái)對(duì)所監(jiān)測(cè)的信息進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和系統(tǒng)工作狀態(tài)的調(diào)節(jié)，同時(shí)利用定位系統(tǒng)進(jìn)行農(nóng)田區(qū)域定位，以備后臺(tái)進(jìn)行多農(nóng)田區(qū)域監(jiān)測(cè)，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，經(jīng)濟(jì)適用，設(shè)計(jì)合理等特點(diǎn)。
[0004]本發(fā)明通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):一種用于農(nóng)田環(huán)境數(shù)據(jù)采集的信息采集系統(tǒng)，包括ARM處理器，以及同ARM處理器相連接的探測(cè)電路、FLASH、SDRAM、液晶顯示器、鍵盤、定位系統(tǒng)。
[0005]其工作原理及作用:設(shè)置于農(nóng)田監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)的探測(cè)電路將所探測(cè)到的諸如溫度、濕度、養(yǎng)分含量等農(nóng)田環(huán)境系數(shù)信息經(jīng)內(nèi)部處理為ARM處理器能夠識(shí)別和處理的信息后發(fā)送至ARM處理器同時(shí)結(jié)合FLASH和SDRAM進(jìn)行數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、分析、比對(duì)，同時(shí)工作人員利用其上設(shè)置的鍵盤和液晶顯示器所組成的人機(jī)交互界面對(duì)所探測(cè)到的農(nóng)田環(huán)境系數(shù)信息進(jìn)行相應(yīng)的了解、數(shù)據(jù)顯示、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，并實(shí)時(shí)的進(jìn)行系統(tǒng)校正，以使其處于最佳工作狀態(tài)；設(shè)置在ARM處理器上的定位系統(tǒng)，能通過(guò)衛(wèi)星定位確定此系統(tǒng)處于那一塊監(jiān)測(cè)區(qū)域。
[0006]為更好的實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，在所述的探測(cè)電路內(nèi)設(shè)置有溫度傳感器，所述的溫度傳感器同ARM處理器相連接。
[0007]其工作原理及作用:設(shè)置有探測(cè)電路內(nèi)的溫度傳感器將所監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)農(nóng)田的環(huán)境溫度系數(shù)感應(yīng)接收并經(jīng)溫度傳感器內(nèi)部數(shù)據(jù)處理為ARM處理器所能分析處理的數(shù)據(jù)后發(fā)往ARM單片機(jī)，然后結(jié)合系統(tǒng)內(nèi)的其它電路，最終達(dá)到讓工作人員能夠?qū)崟r(shí)的知曉農(nóng)田區(qū)域的環(huán)境溫度系數(shù)值，并可根據(jù)需要作出相應(yīng)的系統(tǒng)工作狀態(tài)調(diào)節(jié)、環(huán)境溫度系數(shù)值的存儲(chǔ)等。
[0008]為更好的實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，在所述的探測(cè)電路內(nèi)設(shè)置有濕度傳感器，所述的濕度傳感器同ARM處理器相連接。
[0009]其工作原理及作用:設(shè)置有探測(cè)電路內(nèi)的濕度傳感器將所監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)農(nóng)田的環(huán)境濕度系數(shù)感應(yīng)接收并經(jīng)濕度傳感器內(nèi)部數(shù)據(jù)處理為ARM處理器所能分析處理的數(shù)據(jù)后發(fā)往ARM單片機(jī)，然后結(jié)合系統(tǒng)內(nèi)的其它電路，最終達(dá)到讓工作人員能夠?qū)崟r(shí)的知曉農(nóng)田區(qū)域的環(huán)境濕度系數(shù)值，并可根據(jù)需要作出相應(yīng)的系統(tǒng)工作狀態(tài)調(diào)節(jié)、環(huán)境濕度系數(shù)值的存儲(chǔ)等。
[0010]為更好的實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，在所述的探測(cè)電路內(nèi)設(shè)置有土壤養(yǎng)分分析儀，所述的土壤養(yǎng)分分析儀同ARM處理器相連接。
[0011]其工作原理及作用:設(shè)置有探測(cè)電路內(nèi)的土壤養(yǎng)分分析儀將所監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)農(nóng)田的土壤養(yǎng)分含量系數(shù)感應(yīng)接收并經(jīng)土壤養(yǎng)分分析儀內(nèi)部數(shù)據(jù)處理為ARM處理器所能分析處理的數(shù)據(jù)后發(fā)往ARM單片機(jī)，然后結(jié)合系統(tǒng)內(nèi)的其它電路，最終達(dá)到讓工作人員能夠?qū)崟r(shí)的知曉農(nóng)田區(qū)域的土壤養(yǎng)分含量系數(shù)值，并可根據(jù)需要作出相應(yīng)的系統(tǒng)工作狀態(tài)調(diào)節(jié)、土壤養(yǎng)分含量系數(shù)值的存儲(chǔ)等。
[0012]為更好的實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，為便于當(dāng)環(huán)境系數(shù)值低于或高于預(yù)期目標(biāo)值而能快速進(jìn)行報(bào)警，設(shè)置有下述結(jié)構(gòu)，還包括同ARM處理器相連接的報(bào)警裝置。當(dāng)探測(cè)電路內(nèi)部所設(shè)置的溫度感應(yīng)器、濕度感應(yīng)器、土壤養(yǎng)分分析儀所探測(cè)到的環(huán)境系數(shù)值低于預(yù)期或高于預(yù)期時(shí)，ARM處理器將發(fā)送一條報(bào)警指令到報(bào)警裝置中，啟動(dòng)報(bào)警裝置進(jìn)行報(bào)警。
[0013]為更好的實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，還包括上位機(jī)，所述的上位機(jī)通過(guò)接口電路連接ARM處理器。在使用時(shí)，ARM處理器中的各種環(huán)境溫度系數(shù)值數(shù)據(jù)、環(huán)境濕度系數(shù)值數(shù)據(jù)、農(nóng)田土壤養(yǎng)分系數(shù)值數(shù)據(jù)通過(guò)接口電路傳輸?shù)缴衔粰C(jī)中，以供上位機(jī)上工作人員進(jìn)行所得數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、比較、分析，并根據(jù)需要操作別的系統(tǒng)改變監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)的環(huán)境系數(shù)值。
[0014]為更好的實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，還包括同ARM處理器相連接的CAN接口。CAN接口為一種以太網(wǎng)通信接口，ARM處理器中的各種環(huán)境溫度系數(shù)值數(shù)據(jù)、環(huán)境濕度系數(shù)值數(shù)據(jù)、農(nóng)田土壤養(yǎng)分系數(shù)值數(shù)據(jù)以及控制信息等同時(shí)可以通過(guò)CAN接口在以太網(wǎng)中進(jìn)行交互傳輸，以達(dá)到遠(yuǎn)程的多節(jié)點(diǎn)控制。
[0015]在本發(fā)明中，所述的ARM處理器采用型號(hào)為TMS470MF04207微控制器。TMS470MF04207是一款包括32位RISCCPU內(nèi)核，具有高達(dá)448K字節(jié)的程序內(nèi)存，具有(SE⑶ED ECC)的64K字節(jié)閃存(用于獲得額外的程序空間或進(jìn)行EEPROM仿真)，高達(dá)24K字節(jié)的靜態(tài)RAM (SRAM)，帶實(shí)時(shí)中斷定時(shí)器(RTI)、矢量中斷模塊(VIM)、硬件內(nèi)置自測(cè)試(BIST)校驗(yàn)器，用于SRAM (MBIST)和CPU (LBIST) ,64位循環(huán)冗余校驗(yàn)器(CRC)、基于調(diào)頻零引腳鎖相環(huán)(FMzPLL)的時(shí)鐘模塊(帶前置分頻器)、兩個(gè)多緩沖串行外設(shè)接口(MibSPI)、兩個(gè)具有本地互連網(wǎng)絡(luò)接口(LIN)的UART (SCI)、兩個(gè)CAN控制器(DCAN)、高端定時(shí)器(HET)、外部時(shí)鐘前置分頻(ECP)模塊、一個(gè)16通道10位多緩沖ADC(MibADC)、錯(cuò)誤信令模塊(ESM)、4個(gè)專用的通用I/O (G1)引腳和45個(gè)附加外設(shè)I/O(100引腳封裝)的ARM處理器，能夠高效、快速、精準(zhǔn)、大規(guī)模的處理及得信息，并支持通信協(xié)議傳輸數(shù)據(jù)。
[0016]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)及有益效果: (I)本發(fā)明根據(jù)采集農(nóng)田環(huán)境系數(shù)信息的需要，利用傳感技術(shù)監(jiān)測(cè)多種農(nóng)田環(huán)境系數(shù)信息，以備工作人員進(jìn)行多種農(nóng)田環(huán)境系數(shù)值的了解，同時(shí)結(jié)合人機(jī)交互界面來(lái)對(duì)所監(jiān)測(cè)的信息進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和系統(tǒng)工作狀態(tài)的調(diào)節(jié)，同時(shí)利用定位系統(tǒng)進(jìn)行農(nóng)田區(qū)域定位，以備后臺(tái)進(jìn)行多農(nóng)田區(qū)域監(jiān)測(cè)，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，經(jīng)濟(jì)適用，設(shè)計(jì)合理等特點(diǎn)。
[0017](2)本發(fā)明所述的報(bào)警裝置將會(huì)在監(jiān)測(cè)到的環(huán)境系數(shù)值低于或高于預(yù)期目標(biāo)值時(shí)，起到報(bào)警的目的。
[0018](3)本發(fā)明所述的上位機(jī)能通過(guò)接口電路將環(huán)境系數(shù)值進(jìn)行收集，并通過(guò)上位機(jī)上工作人員進(jìn)行所得數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、比較、分析，并根據(jù)需要操作別的系統(tǒng)改變監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)的環(huán)境系數(shù)值。
[0019](4)本發(fā)明所述的CAN接口能將ARM處理器中各類數(shù)據(jù)經(jīng)以太網(wǎng)進(jìn)行交互傳輸，以達(dá)到遠(yuǎn)程的多節(jié)點(diǎn)控制。
[0020](5)本發(fā)明所使用的處理器芯片皆為現(xiàn)有成熟芯片，其工作穩(wěn)定性能很好的達(dá)到技術(shù)要求，使整個(gè)系統(tǒng)能夠平穩(wěn)的正常運(yùn)行。
【附圖說(shuō)明】
[0021]圖1為本發(fā)明的原理框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步地詳細(xì)說(shuō)明，但