一种遥控式农田环境参数检测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种遥控式农田环境参数检测装置，该装置由一个遥控主机和多个结构功能相同的检测点组成，可使用户根据农田管理的实际需要，利用遥控主机以LoRa无线通信方式向分布于农田各处的检测点发送检测控制指令，由各检测点根据控制指令完成农田环境参数采集，并将采集数据以LoRa无线通信方式发送到遥控主机，由遥控主机完成数据分析、显示、存储及异常语音告警等功能，装置具有点对点、点对多点两种遥控方式，可有效克服全自动农田环境检测装置存在冗余数据量大、关键器件容易快速老化等问题，适于在各类农业环境检测领域内普及使用。

A Remote-controlled Detection Device for Farmland Environmental Parameters

【技术实现步骤摘要】
一种遥控式农田环境参数检测装置
本技术属于农业环境参数检测装置领域，具体涉及一种遥控式农田环境参数检测装置。
技术介绍
传统农田环境参数检测装置一般分为单点检测、多点无线检测、多点有线检测等结构模式，这些装置在功能上的共同特点是可根据自身功能设定，以定时或实时方式自动完成农田环境参数检测采集与信息处理，运行过程无需人工干预、自动化程度较高。但这些装置同时也存在着明显的缺陷和不足，主要表现为：长期以定时或实时方式自动运行，一方面容易产生大量冗余数据，加重系统处理负担，造成不必要的能量消耗；另一方面也容易使系统中的核心功能器件、特别是一些传感器快速老化，从而缩短系统使用寿命。
技术实现思路
本技术提供一种遥控式农田环境参数检测装置，该装置可使用户根据农田管理的实际需要，利用遥控主机以无线方式向分布于农田各处的环境参数检测点发送检测控制指令，检测点接收到控制指令后完成一次农田环境参数采集，并将采集数据以无线方式发送到遥控主机，由遥控主机完成数据分析、显示、存储及异常语音告警等功能，该装置可有效克服全自动农田环境检测装置存在的容易产生大量冗余数据、容易引起器件快速老化、缩短系统使用寿命等问题。为实现上述目的，本技术所采用的技术方案是：一种遥控式农田环境参数检测装置，其特征在于：由一个遥控主机和多个结构功能相同的检测点组成；所述遥控主机由微控制器一、键盘模块、语音模块、数据显示模块、SD卡存储模块、WiFi模块、LoRa模块一、电源模块一组成；所述检测点由微控制器二、LoRa模块二、大气温湿度检测模块、光照强度检测模块、风速检测模块、大气压强检测模块、土壤环境三合一检测模块、土壤ph值检测模块、RS485接口转串口模块、电源模块二组成；所述遥控主机中的键盘模块与微控制器一的信号输入端相连，所述语音模块与微控制器一的第一个通用异步串行通信接口相连，所述数据显示模块与微控制器一的信号输出端相连，所述SD卡存储模块与微控制器一的一个SPI接口相连，所述WiFi模块与微控制器一的第二个通用异步串行通信接口相连，所述LoRa模块一与微控制器一的第三个通用异步串行通信接口相连，所述电源模块一与遥控主机中各用电单元的电源端相连；所述检测点中的LoRa模块二与微控制器二的第一个通用异步串行通信接口相连，所述大气温湿度检测模块、光照强度检测模块分别与微控制器二的信号输入端相连，所述风速检测模块与微控制器二的一个ADC信号输入端相连，所述大气压强检测模块与微控制器二的一个I2C接口相连，所述土壤环境三合一检测模块通过RS485接口转串口模块与微控制器二的第二个通用异步串行通信接口，所述土壤ph值检测模块通过RS485接口转串口模块与微控制器二的第三个通用异步串行通信接口相连，所述电源模块二与检测点中各用电单元的电源端相连。上述一种遥控式农田环境参数检测装置，其特征在于：所述微控制器一、微控制器二均为32位ARM微控制器STM32F103。上述一种遥控式农田环境参数检测装置,其特征在于：所述键盘模块为4*4矩阵键盘，用于实现阈值设置、遥控方式选择及主机复位功能；所述语音模块由SYN6288语音合成模块和0.5瓦8欧扬声器组成，所述数据显示模块为LCD12864液晶显示模块，所述SD卡存储模块由SD卡接口模块和SD存储卡组成。上述一种遥控式农田环境参数检测装置，其特征在于：所述WiFi模块为ESP8266型WiFi模块；所述LoRa模块一、LoRa模块二均采用以LoRa扩频芯片SX1278为核心的433MHz无线通信模块。上述一种遥控式农田环境参数检测装置,其特征在于：所述大气温湿度检测模块为数字式温湿度检测一体传感器DHT11，所述光照强度检测模块为数字式光照强度检测传感器模块TSL2581FN，所述风速检测模块为电压输出型风速检测传感器，可将检测的风速转换为0.4V-2V电压信号，所述大气压强检测模块为BME280型高精度大气压强传感器模块。上述一种遥控式农田环境参数检测装置,其特征在于：所述土壤环境三合一检测模块为数字式土壤电导率、水分、温度三合一检测传感器模块，RS485输出方式；所述土壤ph值检测模块为干式土壤ph值传感器模块，RS485输出方式；所述RS485接口转串口模块包含两路RS485接口转通用异步串行通信接口转换电路。所述电源模块一、电源模块二均为多路输出直流稳压电源，可将220伏交流市电转换为一路直流3.3V电源、一路直流5V电源和一路直流0～30V可调电源。本技术的有益效果是：(1)本技术采用无线遥控方式实现农田环境参数检测控制，可实现基于按键模式的点对点、点对多点遥控检测功能，便于用户根据农田种植管理的实际需要实施农田环境信息采集检测，可以有效克服传统自动式农田环境检测装置存在冗余数据量大、关键器件容易快速老化等问题。(2)本技术采用LoRa无线通信技术实现遥控功能，具有无线通信距离远、数据传输稳定、功耗低等优点。(3)本技术中的遥控主机具有WiFi网络组网功能，便于实现基于手机app的农田环境无线遥控检测功能。综上所述，本技术可有效克服传统全自动式农田环境检测装置存在的不足和缺陷，具有安装使用方便、功能稳定、实用性强等特点，适于在各类农业环境检测领域内普及使用。下面通过附图和实施例，对本技术的技术方案做进一步的详细描述。附图说明图1为本技术的电路原理图。图2为本技术中遥控主机电路原理图。图3为本技术中检测点电路原理图。图中，1.遥控主机，1-1.微控制器一，1-2.键盘模块，1-3.语音模块，1-4.数据显示模块，1-5.SD卡存储模块，1-6.WiFi模块，1-7.LoRa模块一，1-8.电源模块一；2.检测点，2-1.微控制器二，2-2.LoRa模块二，2-3.大气温湿度检测模块，2-4.光照强度检测模块，2-5.风速检测模块，2-6.大气压强检测模块，2-7.土壤环境三合一检测模块，2-8.土壤ph值检测模块，2-9.RS485接口转串口模块，2-10.电源模块二。具体实施方式如图所示的一种遥控式农田环境参数检测装置，包括一个遥控主机(1)和多个结构功能相同的检测点(2)；所述遥控主机(1)由微控制器一(1-1)、键盘模块(1-2)、语音模块(1-3)、数据显示模块(1-4)、SD卡存储模块(1-5)、WiFi模块(1-6)、LoRa模块一(1-7)、电源模块一(1-8)组成；所述检测点(2)由微控制器二(2-1)、LoRa模块二(2-2)、大气温湿度检测模块(2-3)、光照强度检测模块(2-4)、风速检测模块(2-5)、大气压强检测模块(2-6)、土壤环境三合一检测模块(2-7)、土壤ph值检测模块(2-8)、RS485接口转串口模块(2-9)、电源模块二(2-10)组成；所述遥控主机(1)中的键盘模块(1-2)与微控制器一(1-1)的信号输入端相连，所述语音模块(1-3)与微控制器一(1-1)的第一个通用异步串行通信接口相连，所述数据显示模块(1-4)与微控制器一(1-1)的信号输出端相连，所述SD卡存储模块(1-5)与微控制器一(1-1)的一个SPI接口相连，所述WiFi模块(1-6)与微控制器一(1-1)的第二个通用异步串行通信接口本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种遥控式农田环境参数检测装置，其特征在于：包括一个遥控主机(1)和多个结构功能相同的检测点(2)；所述遥控主机(1)由微控制器一(1‑1)、键盘模块(1‑2)、语音模块(1‑3)、数据显示模块(1‑4)、SD卡存储模块(1‑5)、WiFi模块(1‑6)、LoRa模块一(1‑7)、电源模块一(1‑8)组成；所述检测点(2)由微控制器二(2‑1)、LoRa模块二(2‑2)、大气温湿度检测模块(2‑3)、光照强度检测模块(2‑4)、风速检测模块(2‑5)、大气压强检测模块(2‑6)、土壤环境三合一检测模块(2‑7)、土壤ph值检测模块(2‑8)、RS485接口转串口模块(2‑9)、电源模块二(2‑10)组成；所述遥控主机(1)中的键盘模块(1‑2)与微控制器一(1‑1)的信号输入端相连，所述语音模块(1‑3)与微控制器一(1‑1)的第一个通用异步串行通信接口相连，所述数据显示模块(1‑4)与微控制器一(1‑1)的信号输出端相连，所述SD卡存储模块(1‑5)与微控制器一(1‑1)的一个SPI接口相连，所述WiFi模块(1‑6)与微控制器一(1‑1)的第二个通用异步串行通信接口相连，所述LoRa模块一(1‑7)与微控制器一(1‑1)的第三个通用异步串行通信接口相连，所述电源模块一(1‑8)与遥控主机(1)中各用电单元的电源端相连；所述检测点(2)中的LoRa模块二(2‑2)与微控制器二(2‑1)的第一个通用异步串行通信接口相连，所述大气温湿度检测模块(2‑3)、光照强度检测模块(2‑4)分别与微控制器二(2‑1)的信号输入端相连，所述风速检测模块(2‑5)与微控制器二(2‑1)的一个ADC信号输入端相连，所述大气压强检测模块(2‑6)与微控制器二(2‑1)的一个I...

【技术特征摘要】
1.一种遥控式农田环境参数检测装置，其特征在于：包括一个遥控主机(1)和多个结构功能相同的检测点(2)；所述遥控主机(1)由微控制器一(1-1)、键盘模块(1-2)、语音模块(1-3)、数据显示模块(1-4)、SD卡存储模块(1-5)、WiFi模块(1-6)、LoRa模块一(1-7)、电源模块一(1-8)组成；所述检测点(2)由微控制器二(2-1)、LoRa模块二(2-2)、大气温湿度检测模块(2-3)、光照强度检测模块(2-4)、风速检测模块(2-5)、大气压强检测模块(2-6)、土壤环境三合一检测模块(2-7)、土壤ph值检测模块(2-8)、RS485接口转串口模块(2-9)、电源模块二(2-10)组成；所述遥控主机(1)中的键盘模块(1-2)与微控制器一(1-1)的信号输入端相连，所述语音模块(1-3)与微控制器一(1-1)的第一个通用异步串行通信接口相连，所述数据显示模块(1-4)与微控制器一(1-1)的信号输出端相连，所述SD卡存储模块(1-5)与微控制器一(1-1)的一个SPI接口相连，所述WiFi模块(1-6)与微控制器一(1-1)的第二个通用异步串行通信接口相连，所述LoRa模块一(1-7)与微控制器一(1-1)的第三个通用异步串行通信接口相连，所述电源模块一(1-8)与遥控主机(1)中各用电单元的电源端相连；所述检测点(2)中的LoRa模块二(2-2)与微控制器二(2-1)的第一个通用异步串行通信接口相连，所述大气温湿度检测模块(2-3)、光照强度检测模块(2-4)分别与微控制器二(2-1)的信号输入端相连，所述风速检测模块(2-5)与微控制器二(2-1)的一个ADC信号输入端相连，所述大气压强检测模块(2-6)与微控制器二(2-1)的一个I2C接口相连，所述土壤环境三合一检测模块(2-7)通过RS485接口转串口模块(2-9)与微控制器二(2-1)的第二个通用异步串行通信接口，所述土壤ph值检测模块(2-8)通过RS485接口转串口模块(2-9)与微控制器二(2-1)的第三个通用异步串行通信接口相连，所述电源模块二(...

【专利技术属性】
技术研发人员：王战备，
申请(专利权)人：陕西理工大学，
类型：新型
国别省市：陕西,61