具有多種傳感器接口的農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)采集終端的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種具有多種傳感器接口的農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)采集終端；其包括識(shí)別模塊、與識(shí)別模塊連接的多種傳感器接口、及與傳感器接口連接的多種傳感器。本實(shí)用新型利用識(shí)別模塊分別與多個(gè)傳感器接口進(jìn)行連接，并分別對(duì)各個(gè)傳感器接口進(jìn)行識(shí)別，實(shí)現(xiàn)對(duì)多個(gè)傳感器接口兼容；同時(shí)利用多個(gè)傳感器采集農(nóng)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)，極大的提高了系統(tǒng)的適合性和便捷性。
【專利說明】
具有多種傳感器接口的農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)采集終端
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型屬于農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)采集技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種具有多種傳感器接口的農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)采集終端。
【背景技術(shù)】
[0002]物聯(lián)網(wǎng)被世界公認(rèn)為是繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)與移動(dòng)通信網(wǎng)之后的世界信息產(chǎn)業(yè)第三次浪潮。他是以感知為前提，實(shí)現(xiàn)人與人、人與物、物與物全面互聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)。在這背后，則是在物體上植入各種微型芯片，用這些傳感器獲取物理世界的各種信息，再通過局部的無線網(wǎng)絡(luò)、互聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)通信網(wǎng)等各種通信網(wǎng)路交互傳遞，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)世界的感知。傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)，澆水、施肥、打藥，農(nóng)民全憑經(jīng)驗(yàn)、靠感覺。如今，設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)基地，看到的卻是另一番景象:瓜果蔬菜該不該澆水?施肥、打藥，怎樣保持精確的濃度?溫度、濕度、光照、二氧化碳濃度，如何實(shí)行按需供給? 一系列作物在不同生長(zhǎng)周期曾被“模糊”處理的問題，都有信息化智能監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)時(shí)定量“精確”把關(guān)，農(nóng)民只需按個(gè)開關(guān)，做個(gè)選擇，或是完全聽“指令”，就能種好菜、養(yǎng)好花。
[0003]農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)，即在大棚控制系統(tǒng)中，運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的溫度傳感器、濕度傳感器、PH值傳感器、光傳感器、C02傳感器等設(shè)備，檢測(cè)環(huán)境中的溫度、相對(duì)濕度、pH值、光照強(qiáng)度、土壤養(yǎng)分、C02濃度等物理量參數(shù)，通過各種儀器儀表實(shí)時(shí)顯示或作為自動(dòng)控制的參變量參與到自動(dòng)控制中，保證農(nóng)作物有一個(gè)良好的、適宜的生長(zhǎng)環(huán)境。遠(yuǎn)程控制的實(shí)現(xiàn)使技術(shù)人員在辦公室就能對(duì)多個(gè)大棚的環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測(cè)控制。采用無線網(wǎng)絡(luò)來測(cè)量獲得作物生長(zhǎng)的最佳條件，可以為溫室精準(zhǔn)調(diào)控提供科學(xué)依據(jù)，達(dá)到增產(chǎn)、改善品質(zhì)、調(diào)節(jié)生長(zhǎng)周期、提高經(jīng)濟(jì)效益的目的。
[0004]隨著科技的不斷發(fā)展，傳感器技術(shù)也得到了跨越式的發(fā)展。精度越來越高，體積也越來越小。從傳統(tǒng)的模擬量傳感器發(fā)展到現(xiàn)在的數(shù)字化智能傳感器?，F(xiàn)在的智能傳感器輸出數(shù)據(jù)接口也是各式各樣。如:六0(:、12(:、3?1、單總線、1^1'、1?232、1?485等輸出接口形式。對(duì)于產(chǎn)品開發(fā)來說便有了更多的選擇。
[0005]現(xiàn)有的農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境數(shù)據(jù)采集終端，均為固定式傳感器。及數(shù)據(jù)采集器的傳感器接口是出廠就已經(jīng)訂好了，只能用某個(gè)接口的傳感器。當(dāng)傳感器壞了或更換，也只能換上同樣型號(hào)同樣接口的傳感器。這樣的方式極不方便靈活，可能有的客戶需求不同?？赡芫鸵?yàn)閭鞲衅髂硞€(gè)參數(shù)不能達(dá)到要求，而另一個(gè)傳感器在這個(gè)參數(shù)上有更好的體現(xiàn)。但只是傳感器接口不同，便無法實(shí)現(xiàn)更換傳感器來達(dá)到需求從而放棄了購買產(chǎn)品。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]本實(shí)用新型的發(fā)明目的是:為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的以上問題，本實(shí)用新型提出了一種具有多種傳感器接口的農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)采集終端。
[0007]本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:一種具有多種傳感器接口的農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)采集終端，包括ADC傳感器、ADC傳感器接口、I2C傳感器、I2C傳感器接口、SPI傳感器、SPI傳感器接口、單總線傳感器、單總線傳感器接口、UART傳感器、UART傳感器接口、RS232傳感器、RS232傳感器接口、RS485傳感器、RS485傳感器接口及識(shí)別模塊;所述識(shí)別模塊分別與ADC傳感器接口、I2C傳感器接口、SPI傳感器接口、單總線傳感器接口、UART傳感器接口、RS232傳感器接口、RS485傳感器接口連接;所述ADC傳感器與ADC傳感器接口、I2C傳感器與12C傳感器接口、SPI傳感器與SPI傳感器接口、單總線傳感器與單總線傳感器接口、UART傳感器與UART傳感器接口、RS232傳感器與RS232傳感器接口、RS485傳感器與RS485傳感器接口連接。
[0008]進(jìn)一步地，所述識(shí)別模塊采用STM32單片機(jī)。
[0009]本實(shí)用新型的有益效果是:本實(shí)用新型利用識(shí)別模塊分別與多個(gè)傳感器接口進(jìn)行連接，并分別對(duì)各個(gè)傳感器接口進(jìn)行識(shí)別，實(shí)現(xiàn)對(duì)多個(gè)傳感器接口兼容；同時(shí)利用多個(gè)傳感器采集農(nóng)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)，極大的提高了系統(tǒng)的適合性和便捷性。
【附圖說明】
[0010]圖1是本實(shí)用新型的具有多種傳感器接口的農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)采集終端結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0011]為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。
[0012]如圖1所述，為本實(shí)用新型的具有多種傳感器接口的農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)采集終端結(jié)構(gòu)示意圖。一種具有多種傳感器接口的農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)采集終端，包括ADC傳感器、ADC傳感器接口、I2C傳感器、I2C傳感器接口、SPI傳感器、SPI傳感器接口、單總線傳感器、單總線傳感器接口、UART傳感器、UART傳感器接口、RS232傳感器、RS232傳感器接口、RS485傳感器、RS485傳感器接口及識(shí)別模塊;所述識(shí)別模塊分別與ADC傳感器接口、I2C傳感器接口、SPI傳感器接口、單總線傳感器接口、UART傳感器接口、RS232傳感器接口、RS485傳感器接口連接；所述ADC傳感器與ADC傳感器接口、I2C傳感器與I2C傳感器接口、SPI傳感器與SPI傳感器接口、單總線傳感器與單總線傳感器接口、UART傳感器與UART傳感器接口、RS232傳感器與RS232傳感器接口、RS485傳感器與RS485傳感器接口連接。
[0013]本實(shí)用新型的識(shí)別模塊采用STM32單片機(jī)，通過對(duì)各個(gè)傳感器接口進(jìn)行識(shí)別，實(shí)現(xiàn)對(duì)多個(gè)傳感器接口兼容。
[0014]本實(shí)用新型的ADC傳感器接口是將物理中的模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量的傳感器輸出接口。識(shí)別模塊通過接收ADC傳感器輸出的數(shù)據(jù)，與初始化數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，從而判斷ADC傳感器接口是否插有ADC接口的傳感器。
[0015]本實(shí)用新型的I2C傳感器接口是兩條總線進(jìn)線數(shù)據(jù)的傳輸，一條串行數(shù)據(jù)線(SDA)一條串行時(shí)鐘(SCL)，通個(gè)主從模式進(jìn)行通信。識(shí)別模塊通過對(duì)I2C傳感器接口發(fā)送數(shù)據(jù)輸出指令，根據(jù)傳感器的回應(yīng)來識(shí)別傳感器接口。
[0016]本實(shí)用新型的SPI傳感器接口需要至少4條線即:數(shù)據(jù)輸入(SDI)、數(shù)據(jù)輸出(SD0)、時(shí)鐘(SCLK)、片選(CS)，實(shí)際上是兩個(gè)簡(jiǎn)單的移位寄存器，傳輸?shù)臄?shù)據(jù)為8位，在主器件產(chǎn)生的從器件使能信號(hào)和移位脈沖下，按位傳輸，高位在前，低位在后，在SCLK的下降沿上數(shù)據(jù)改變，同時(shí)一位數(shù)據(jù)被存入移位寄存器。識(shí)別模塊通過傳感器輸出數(shù)據(jù)來確定傳感器的接
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[0017]本實(shí)用新型的單總線傳感器接口是在一條總線上實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸，既可傳輸時(shí)鐘，又能傳輸數(shù)據(jù)，而且數(shù)據(jù)傳輸是雙向的，具有線路簡(jiǎn)單、硬件開銷少、成本低廉、便于總線擴(kuò)展和維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)。識(shí)別模塊通過不同的地址來識(shí)別掛載到總線上的設(shè)備。
[0018]本實(shí)用新型的UART傳感器接口是一種通用串行數(shù)據(jù)總線，用于異步通信；該總線雙向通信，可以實(shí)現(xiàn)全雙工傳輸和接收;UART接口輸出為TTL電平。識(shí)別模塊通過將傳感器主動(dòng)發(fā)送的數(shù)據(jù)解析后確定傳感器接口。
[0019]本實(shí)用新型的RS232傳感器接口只用了TXD、RXD、GND三條線，和UART傳感器接口相同，只是傳輸電平不同，采用± 15邏輯電平傳輸數(shù)據(jù)。識(shí)別模塊通過將傳感器主動(dòng)發(fā)送的數(shù)據(jù)解析后確定傳感器接口。
[0020]本實(shí)用新型的RS485傳感器接口采用兩線是電平通訊，相比于RS232電平要低很多，可以實(shí)現(xiàn)組網(wǎng)式連接?？偩€阻抗匹配克服了RS232不能遠(yuǎn)距離傳輸?shù)摹S485的傳感器接口大部分采用的是ModBus協(xié)議進(jìn)行通信。識(shí)別模塊通過向RS485傳感器發(fā)送數(shù)據(jù)協(xié)議的返回參數(shù)來識(shí)別該傳感器接口。
[0021 ]本實(shí)用新型不僅適用于對(duì)多個(gè)傳感器接口中插入的單個(gè)傳感器進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別，還適用于對(duì)多個(gè)傳感器接口中插入的多個(gè)傳感器進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別，極大的提高了適用性和便捷性。本實(shí)用新型利用一個(gè)或多個(gè)傳感器對(duì)農(nóng)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，再通過遠(yuǎn)程傳輸模塊將數(shù)據(jù)發(fā)送到農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)對(duì)農(nóng)作物生長(zhǎng)環(huán)境參數(shù)檢測(cè)。
[0022]本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將會(huì)意識(shí)到，這里所述的實(shí)施例是為了幫助讀者理解本實(shí)用新型的原理，應(yīng)被理解為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于這樣的特別陳述和實(shí)施例。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以根據(jù)本實(shí)用新型公開的這些技術(shù)啟示做出各種不脫離本實(shí)用新型實(shí)質(zhì)的其它各種具體變形和組合，這些變形和組合仍然在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種具有多種傳感器接口的農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)采集終端，其特征在于，包括ADC傳感器、ADC傳感器接口、I2C傳感器、I2C傳感器接口、SPI傳感器、SPI傳感器接口、單總線傳感器、單總線傳感器接口、UART傳感器、UART傳感器接口、RS232傳感器、RS232傳感器接口、RS485傳感器、RS485傳感器接口及識(shí)別模塊;所述識(shí)別模塊分別與ADC傳感器接口、I2C傳感器接口、SPI傳感器接口、單總線傳感器接口、UART傳感器接口、RS232傳感器接口、RS485傳感器接口連接;所述ADC傳感器與ADC傳感器接口、I2C傳感器與12C傳感器接口、SPI傳感器與SPI傳感器接口、單總線傳感器與單總線傳感器接口、UART傳感器與UART傳感器接口、RS232傳感器與RS232傳感器接口、RS485傳感器與RS485傳感器接口連接。2.如權(quán)利要求1所述的具有多種傳感器接口的農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)采集終端，其特征在于，所述識(shí)別模塊采用STM32單片機(jī)。
【文檔編號(hào)】A01G9/14GK205451442SQ201521128230
【公開日】2016年8月10日
【申請(qǐng)日】2015年12月30日
【發(fā)明人】陳紅波, 邱德才
【申請(qǐng)人】成都慧農(nóng)信息技術(shù)有限公司