一種基于集線器的遠程氣象因子數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及環(huán)境監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種基于集線器的遠程氣象因子數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]我國是一個農(nóng)業(yè)大國，農(nóng)作物的產(chǎn)量直接影響到人民的生活水平，對農(nóng)業(yè)氣象因子進行監(jiān)測，可以時刻掌握農(nóng)作物的生長情況，以采取相應(yīng)措施使農(nóng)作物更好地生長；傳統(tǒng)技術(shù)中，對氣象因子進行監(jiān)測，需要長時間不問斷地采集，以往采用人工散采集方式(即需要測量人員攜帶測量儀器實地進行測量)，不僅工作效率低，而且采集的數(shù)據(jù)不夠準(zhǔn)確或采樣頻率低。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本實用新型的目的在于提供一種系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高、智能化程度高、方便靈活的基于集線器的遠程氣象因子數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。
[0004]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下技術(shù)方案:
[0005]一種基于集線器的遠程氣象因子數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，它包括數(shù)據(jù)采集終端，所述數(shù)據(jù)采集終端連接有若干個集線器，每個所述集線器均連接有至少一個氣象站采集單元；
[0006]所述氣象站采集單元包括儲能電源、微處理器、用于檢測溫度因子的TC72型溫度傳感器、用于檢測濕度因子的HIH3610型濕度傳感器、用于檢測氣壓因子的MAX4115AP型氣壓傳感器、用于對濕度傳感器和氣壓傳感器輸出的信號進行濾波放大的緩沖放大器以及用于對緩沖放大器輸出的信號進行轉(zhuǎn)換后輸出至微處理器的A/D轉(zhuǎn)換器，所述溫度傳感器與微處理器相連，所述微處理器還同時連接有一用于控制氣壓傳感器和緩沖放大器通斷的模擬開關(guān)；
[0007]所述微處理器通過對應(yīng)的集線器與數(shù)據(jù)采集終端進行全雙工通信連接，所述儲能電源分別向微處理器、濕度傳感器、緩沖放大器、A/D轉(zhuǎn)換器、模擬開關(guān)和溫度傳感器供電。
[0008]優(yōu)選地，所述微處理器為AT89S52型單片機，所述緩沖放大器包括一 LMV324ID型運算放大器，所述A/D轉(zhuǎn)換器為MCP3004型轉(zhuǎn)換器。
[0009]優(yōu)選地，所述微處理器通過USB連接線與對應(yīng)的集線器相連，每個所述集線器均通過一 DIR-605型無線路由器與數(shù)據(jù)采集終端相連。
[0010]由于采用了上述方案，本實用新型采用分布式的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)布置，增強了系統(tǒng)的靈活性；通過微處理器和集線器與數(shù)據(jù)采集終端之間的連接關(guān)系，有效的保證了數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性和可靠性；其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、智能化程度高，具有很強的實用價值。
【附圖說明】
[0011]圖1是本實用新型實施例的系統(tǒng)原理框圖；
[0012]圖2是本實用新型實施例的溫度傳感器與微處理器之間的電路連接圖；
[0013]圖3是本實用新型實施例的緩沖放大器的電路結(jié)構(gòu)圖；
[0014]圖4是本實用新型實施例的A/D轉(zhuǎn)換器與微處理器之間的電路連接圖。
【具體實施方式】
[0015]以下結(jié)合附圖對本實用新型的實施例進行詳細說明，但是本實用新型可以由權(quán)利要求限定和覆蓋的多種不同方式實施。
[0016]如圖1所示，本實施例的基于集線器的遠程氣象因子數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，它包括由電腦等裝置構(gòu)成的數(shù)據(jù)采集終端1，數(shù)據(jù)采集終端I連接有若干個集線器2，每個集線器2均連接有至少一個氣象站采集單元，由此形成整個系統(tǒng)的分布式布置結(jié)構(gòu)；本實施例的氣象站采集單元包括主要由太陽能儲能電源構(gòu)成的5V儲能電源3、微處理器4、用于檢測溫度因子的TC72型溫度傳感器5、用于檢測濕度因子的HIH3610型濕度傳感器6、用于檢測氣壓因子的MAX4115AP型氣壓傳感器7、用于對濕度傳感器6和氣壓傳感器7輸出的信號進行濾波放大的緩沖放大器8以及用于對緩沖放大器8輸出的信號進行轉(zhuǎn)換后輸出至微處理器4的A/D轉(zhuǎn)換器9，由于TC72型溫度傳感器5的驅(qū)動能力較強，故溫度傳感器5則直接與微處理器4相連(本實施例的溫度傳感器5與微處理器4的電路連接可參考圖2進行設(shè)置)，而濕度傳感器6和氣壓傳感器7的驅(qū)動能力較弱，為保證數(shù)據(jù)采集的準(zhǔn)確性，兩者均通過緩沖放大器8進行濾波放大、通過A/D轉(zhuǎn)換器9進行信號轉(zhuǎn)換，以降低噪音干擾，提高測量的準(zhǔn)確性；同時，為降低系統(tǒng)在閑置時的功耗，基于各個傳感器本身的特點，本實施例的微處理器4還同時連接有一用于控制氣壓傳感器7和緩沖放大器8通斷的模擬開關(guān)10 ;如此，微處理器4對各個傳感器輸出的信號數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一處理后，可通過對應(yīng)的集線器2與數(shù)據(jù)采集終端I之間全雙工通信連接方式，向數(shù)據(jù)采集終端I輸送檢測數(shù)據(jù)，同時數(shù)據(jù)采集終端I也通過識別各個集線器2的地址編碼，以向?qū)?yīng)的微處理器4傳遞控制數(shù)據(jù)；當(dāng)然，基于上述結(jié)構(gòu)，為保證相應(yīng)組成元器件的正常工作，本實施例的儲能電源3分別向微處理器4、濕度傳感器6、模擬開關(guān)10、A/D轉(zhuǎn)換器9、緩沖放大器8和溫度傳感器5進行供電。
[0017]為保證整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性，本實施例的微處理器4優(yōu)選AT89S52型單片機，緩沖放大器8主要由LMV324ID型運算放大器(本實施例的緩沖放大器8的外圍電路結(jié)構(gòu)圖可參考圖3進行設(shè)置)，A/D轉(zhuǎn)換器9優(yōu)選MCP3004型轉(zhuǎn)換器(其與微處理器4的電路連接可參考圖4進行設(shè)置)。
[0018]為最大限度的簡化整個系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，保證數(shù)據(jù)或信號傳輸?shù)捻槙?，本實施例的微處理?通過USB連接線與對應(yīng)的集線器2相連，而每個集線器2均通過一 DIR-605型無線路由器11與數(shù)據(jù)采集終端I相連；由此，可利用無線路由器11將整個系統(tǒng)設(shè)置為無線橋接模式，數(shù)據(jù)采集終端I可通過識別無線路由器11的地址IP來與相應(yīng)的氣象站采集單元進行數(shù)據(jù)傳輸。
[0019]以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例，并非因此限制本實用新型的專利范圍，凡是利用本實用新型說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本實用新型的專利保護范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種基于集線器的遠程氣象因子數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其特征在于:它包括數(shù)據(jù)采集終端，所述數(shù)據(jù)采集終端連接有若干個集線器，每個所述集線器均連接有至少一個氣象站采集單元；所述氣象站采集單元包括儲能電源、微處理器、用于檢測溫度因子的TC72型溫度傳感器、用于檢測濕度因子的HIH3610型濕度傳感器、用于檢測氣壓因子的MAX4115AP型氣壓傳感器、用于對濕度傳感器和氣壓傳感器輸出的信號進行濾波放大的緩沖放大器以及用于對緩沖放大器輸出的信號進行轉(zhuǎn)換后輸出至微處理器的A/D轉(zhuǎn)換器，所述溫度傳感器與微處理器相連，所述微處理器還同時連接有一用于控制氣壓傳感器和緩沖放大器通斷的模擬開關(guān)；所述微處理器通過對應(yīng)的集線器與數(shù)據(jù)采集終端進行全雙工通信連接，所述儲能電源分別向微處理器、濕度傳感器、緩沖放大器、A/D轉(zhuǎn)換器、模擬開關(guān)和溫度傳感器供電。
2.如權(quán)利要求1所述的一種基于集線器的遠程氣象因子數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其特征在于:所述微處理器為AT89S52型單片機，所述緩沖放大器包括一 LMV324ID型運算放大器，所述A/D轉(zhuǎn)換器為MCP3004型轉(zhuǎn)換器。
3.如權(quán)利要求2所述的一種基于集線器的遠程氣象因子數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其特征在于:所述微處理器通過USB連接線與對應(yīng)的集線器相連，每個所述集線器均通過一 DIR-605型無線路由器與數(shù)據(jù)采集終端相連。
【專利摘要】本實用新型涉及環(huán)境監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種基于集線器的遠程氣象因子數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。它包括數(shù)據(jù)采集終端，數(shù)據(jù)采集終端連接有若干個集線器，每個集線器均連接有至少一個氣象站采集單元；氣象站采集單元包括儲能電源、微處理器、溫度傳感器、濕度傳感器、氣壓傳感器、緩沖放大器以和A/D轉(zhuǎn)換器，微處理器還同時連接有一用于控制氣壓傳感器和緩沖放大器通斷的模擬開關(guān)；微處理器通過對應(yīng)的集線器與數(shù)據(jù)采集終端進行全雙工通信連接。本實用新型采用分布式的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)布置，增強了系統(tǒng)的靈活性；通過微處理器和集線器與數(shù)據(jù)采集終端之間的連接關(guān)系，有效的保證了數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性和可靠性；其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、智能化程度高，具有很強的實用價值。
【IPC分類】G08C19-00, G08C17-02, H04L29-08
【公開號】CN204596136
【申請?zhí)枴緾N201520278999
【發(fā)明人】丁雪
【申請人】云南師范大學(xué)
【公開日】2015年8月26日
【申請日】2015年5月4日