專利名稱：太陽能紅外圖像蜂箱的制作方法
技術領域：
太陽能紅外圖像蜂箱技術領域[0001]本實用新型涉及一種太陽能紅外圖像蜂箱，屬于電子技術和農業(yè)應用領域。
背景技術：
[0002]蜜蜂養(yǎng)殖是指人工方式養(yǎng)殖蜜蜂，以生產(chǎn)各種產(chǎn)品，產(chǎn)品主要包括蜂蜜、花粉、蜂膠、蜂蠟等。隨著現(xiàn)在人們生活水平和對生活質量的要求日益提高。人們對富含大量營養(yǎng)的蜂產(chǎn)品越來越青睞，巨大的消費需求促使蜜蜂養(yǎng)殖業(yè)得到飛速的發(fā)展。[0003]而在養(yǎng)蜂養(yǎng)殖業(yè)上，一直存在著怎么才能方便地隨時查看蜜蜂蜂箱內蜜蜂的生活情況而又對蜜蜂正常的生活又不構成影響的問題，如果要查看蜜蜂，現(xiàn)在的方法都是人工打開蜂箱蓋，用手提起蜂框，用肉眼直接觀察。這在正常情況下是沒什么問題，可如果是在寒冷的天氣或者蜂箱處于運輸過程，那么這樣的做法對蜜蜂來講可能會帶來不良甚至是致命的影響。[0004]現(xiàn)在隨著大規(guī)模集成電路技術的不斷進步，通過背光照明技術、高感光技術等的發(fā)展，過去CMOS圖像傳感器成像過程中不易解決的技術難關已都找到相應解決的途徑，從而大大改善了 CMOS圖像傳感器的圖像質量。同時CMOS圖像傳感器具有體積小、功耗低、速度快的特點，并且每一個感光元件都可產(chǎn)生最終的數(shù)字輸出，所得數(shù)字信號合并之后可直接送交微控制器處理。[0005]太陽能作為一種潔凈又環(huán)保的能源，太陽能的利用受到許多國家的重視，太陽能電池是通過光電效應或光化學效應直接把光能轉化成電能的裝置，已廣泛應用于電力、通信和電子產(chǎn)品等領域。[0006]本實用新型的目的在于實現(xiàn)一種能實時的監(jiān)測蜜蜂的技術，通過高清微型CMOS圖像傳感模塊的圖像采集和微控制器(MCU)的處理，可得到蜂箱內蜜蜂活動情況的圖像或圖片，向用戶及時有效地反映蜂箱內情況。同時本實用新型采用太陽能電池供電，也更方便了蜂箱的移動和管理，還設置有圖像和圖片的SD卡存儲功能，方便了數(shù)據(jù)的交換和使用。實用新型內容[0007]針對現(xiàn)有蜜蜂養(yǎng)殖業(yè)在監(jiān)測蜜蜂在蜂箱內活動情況的不足。本實用新型結合微控制器(MCU)和高清微型圖像傳感模塊，提出了一種專門用于監(jiān)察蜂箱內蜜蜂活動的監(jiān)測系統(tǒng)。使用該系統(tǒng)時，無需打開蜂箱蓋，便可通過安裝在箱體內圖像傳感框條上的圖像傳感模塊獲得蜜蜂活動情況的圖像，同時系統(tǒng)也可將蜂箱內的蜂群活動情況拍攝成圖片。通過這些圖像，可以做到在任何情況下都能查看蜜蜂在蜂箱內活動情況。不僅如此，由于使用了低照度的圖像傳感模塊，在陰天也能獲得清楚的圖像。系統(tǒng)還設置有紅外LED，方便在夜晚時，用于進行蜜蜂圖像的獲取。[0008]本太陽能紅外圖像蜂箱由傳統(tǒng)蜂箱和微型圖像傳感模塊、主控電路盒、太陽能電池板組成；主控電路盒內設置有微控制器(MCU)、信號處理和控制電路、太陽能電池管理電路、SD卡存儲接口及鋰電池組。[0009]本太陽能紅外圖像蜂箱主控電路盒內的微控制器采用臺灣聯(lián)詠的NT96632，NT96632的主要特點是內部具有圖像處理模塊，支持1080P、720P高清H.264視頻編碼；具有30Fps清晰流暢的視頻圖像和出色的壓縮比；可支持雙路攝像頭同時攝像及雙路同時編碼；可搭配100萬、500萬等多種像素的COMS圖像傳感器；內部集成HDMI輸出接口，輕松實現(xiàn)HDMI輸出；同時具有先進的圖像處理技術和電子防抖技術，支持ISO靈敏度自動適應；支持白平衡自動適應；支持大容量高速SD卡，支持USB2.0讀寫。[0010]本實用新型的微型圖像傳感模塊采用美國OmniVision公司的0V2720，它是微型的高清低照度CMOS圖像傳感器。0V2720主要針對攝像頭、筆記本電腦和上網(wǎng)本等攝像應用而設計。0V2720是以該公司1.4微米“OmniBSI”背面照度技術(Backside Illumination,BSI)為基礎，可提供HD高質量的圖像，同時也符合微型的尺寸要求。[0011]0V2720尺寸僅有1/6英寸，厚度僅為3.5mm。通過使用OmniBSI背照式CMOS技術，其低光照敏感度為業(yè)界領先的680mV/luX-sec，可有效提升在照明狀況不佳條件下的拍攝效果。而如果降低拍攝分辨率，其低光照性能還將進一步提升，達到類似尺寸VGA攝像頭的兩倍。[0012]本實用新型太陽能電池管理電路采用的主芯片為CN3722，CN3722是太陽能電池供電管理芯片，具有太陽能電池最大功率點跟蹤功能。CN3722非常適合對單節(jié)或多節(jié)鋰電池的充電管理，具有封裝外形小，外圍元器件少和使用簡單等優(yōu)點。在恒壓充電階段，充電電流逐漸減小，充電過程持續(xù)直到充電電流減小到零，這樣即使太陽能電池輸出很小的功率，也能對電池充電。同時由于此時電池連接端BAT管腳電壓保持不變，所以不會對電池過充電，當輸入電源掉電或者輸入電壓低于電池電壓時，CN3722自動進入低功耗的睡眠模式。而且CN3722可適應于7.5V到28V的寬輸入電壓范圍，具有工作環(huán)境溫度范圍寬、充電指示、最大充電電流可達5A等特點。[0013]本實用新型的太陽能電池板裝在傳統(tǒng)蜂箱的箱蓋上，通過插桿式電源接口與主控電路盒連接，太陽能電池板可通過萬向球形阻尼螺桿調節(jié)方向和傾斜角，以適應蜂箱不同的安放位置。[0014]本實用新型的微型圖像傳感模塊安裝在圖像傳感框條上，圖像傳感框條不固定，可自由安置于不同的巢框之間，方便觀察不同位置蜂群的活動情況。同時在微型圖像傳感模塊旁設置有兩只紅外LED，方便在光線較暗時使用。


[0015]圖1是太陽能紅外圖像蜂箱，其中的I是傳統(tǒng)蜂箱的箱體，2是紗窗、3是圖像傳感信號線，4是微型圖像傳感模塊，5是紅外LED，6是圖像傳感框條，7是巢框，8是主控電路盒，9是插桿式電源接口插座，10是SD卡存儲接口。[0016]圖2是傳統(tǒng)蜂箱的箱蓋及太陽能電池板，其中的11是傳統(tǒng)蜂箱箱蓋，12是太陽能電池板，13是插桿式電源接口插頭。[0017]圖3是傳統(tǒng)蜂箱的箱蓋及太陽能電池板側面，其中的14是萬向球形阻尼螺桿。[0018]圖4是太陽能紅外圖像蜂箱的電路系統(tǒng)框圖。[0019]圖5是太陽能電池管理電路。
具體實施方式
[0020]結合附圖，下面具體說明太陽能紅外圖像蜂箱的工作和電路情況。[0021]在夜晚或陰暗的天氣時，可通過開啟兩只紅外LED，能較清楚的觀察和取得蜜蜂活動的圖像，在使用中，CMOS圖像傳感器采集的圖像，先傳遞給微控制器進行處理，處理后的圖像信息可直接觀看或存儲于SD卡內。[0022]在太陽能電池管理電路中，為了獲得比較小的電壓波動，濾波電容Cll選擇為50V100 μ F，而為保證充電電流，PMOS管Ml選為Α03407Α ；肖特基二極管Dl和D2則選擇為30BQ015。電阻Rcs的阻值隨充電電流變化，充電電流越大，阻值越小，一般狀態(tài)，當充電電流小于IA時，Rcs約為0.2 Ω，電阻R19和R20構成電阻分壓網(wǎng)絡。[0023]0V2720同時支持并行或移動行業(yè)處理器接口(ΜΙΡΙ)接口，支持自動曝光，自動白平衡、自動濾光、自動灰階校準，可輸出8bit或IObit原生RGB數(shù)據(jù)，除可拍攝1080p30FPS全高清視頻外，還可向下兼容VGA120FPS或QVGA240FPS等不同格式的視頻拍攝。[0024]本實用新型著眼于技術和經(jīng)濟發(fā)展的需要，可對蜜蜂進行全面的監(jiān)測，方便并實時地監(jiān)測蜜蜂的活動狀況，為用戶提供一個理想的監(jiān)測平臺，經(jīng)試驗表明該系統(tǒng)具有較強的可行性和穩(wěn)定性。
權利要求1.一種太陽能紅外圖像蜂箱，其特征是:由傳統(tǒng)蜂箱和微型圖像傳感模塊、主控電路盒、太陽能電池板組成；主控電路盒內設置有微控制器、信號處理和控制電路、太陽能電池管理電路、SD卡存儲接口及鋰電池組。
2.根據(jù)權利要求1所述的太陽能紅外圖像蜂箱，其特征是:其主控電路盒內的微控制器采用臺灣聯(lián)詠的NT96632芯片。
3.根據(jù)權利要求1所述的太陽能紅外圖像蜂箱，其特征是:其太陽能電池板裝在傳統(tǒng)蜂箱的箱蓋上，通過插桿式電源接口與主控電路盒連接，其太陽能電池管理電路采用的主芯片為CN3722。
4.根據(jù)權利要求1所述的太陽能紅外圖像蜂箱，其特征是:其微型圖像傳感模塊采用美國 OmniVision 公司的 0V2720。
5.根據(jù)權利要求1所述的太陽能紅外圖像蜂箱，其特征是:其微型圖像傳感模塊安裝在圖像傳感框條上，圖像傳感框條不固定，可自由安置于不同的巢框之間。
專利摘要本實用新型涉及一種太陽能紅外圖像蜂箱，太陽能紅外圖像蜂箱由傳統(tǒng)蜂箱和微型圖像傳感模塊、主控電路盒、太陽能電池板組成；主控電路盒內設置有微控制器(MCU)、信號處理和控制電路、太陽能電池管理電路、SD卡存儲接口及鋰電池組。針對目前蜜蜂養(yǎng)殖業(yè)上存在的監(jiān)測蜂箱內蜜蜂的困難，本實用新型可對蜜蜂進行全面的監(jiān)測，方便并實時地監(jiān)測蜜蜂的活動狀況，為用戶提供一個理想的監(jiān)測平臺，具有很好的可行性和較大的經(jīng)濟價值。
文檔編號A01K47/00GK203058071SQ201320091318
公開日2013年7月17日 申請日期2013年2月28日 優(yōu)先權日2013年2月28日
發(fā)明者汪建, 黃乾明 申請人:四川農業(yè)大學, 汪建