本實(shí)用新型涉及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域,特別是一種基于物聯(lián)網(wǎng)的農(nóng)業(yè)大棚監(jiān)控系統(tǒng)。
背景技術(shù):
農(nóng)業(yè)是我國國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ),為我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會(huì)的穩(wěn)定提供了一定的物質(zhì)基礎(chǔ),我國不同地區(qū)的自然條件和社會(huì)差異很明顯,這對我國農(nóng)業(yè)發(fā)展很不利,農(nóng)業(yè)大棚就是通過人為構(gòu)建可控環(huán)境以保護(hù)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程,隨著農(nóng)業(yè)大棚監(jiān)測與控制成為了智能農(nóng)業(yè)大棚所必需解決的問題,傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)大棚管理控制技術(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到智能化的程度。
而物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的出現(xiàn)和發(fā)展,有效解決了利用農(nóng)業(yè)大棚內(nèi)部署各類農(nóng)業(yè)大棚內(nèi)的數(shù)據(jù)采集傳感器,并通過互聯(lián)網(wǎng)與手機(jī)、PC機(jī)或移動(dòng)終端進(jìn)行通信,實(shí)現(xiàn)了智能化,雖然有各種智能化農(nóng)業(yè)大棚管理系統(tǒng),但是現(xiàn)有農(nóng)業(yè)大棚還存在信息化、智能化程度較低,大部分管理還需要人工來完成,耗時(shí)耗力,且有很多農(nóng)業(yè)大棚的管理還是依賴農(nóng)戶的經(jīng)驗(yàn)實(shí)時(shí)查看農(nóng)作物的生長狀況和大棚內(nèi)的環(huán)境狀況,造成農(nóng)戶投入人力大、管理不方便、管理系統(tǒng)缺乏層次化、對農(nóng)作物的狀況處理不及時(shí)的問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
針對上述情況,為克服現(xiàn)有技術(shù)之缺陷,本實(shí)用新型之目的在于提供一種基于物聯(lián)網(wǎng)的農(nóng)業(yè)大棚監(jiān)控系統(tǒng),有效解決了現(xiàn)有農(nóng)業(yè)大棚農(nóng)戶投入大、管理缺乏層次化和對農(nóng)作物狀況處理不及時(shí)的問題。
其解決的技術(shù)方案是,包括溫濕度感應(yīng)模塊、二氧化碳濃度傳感器、土壤含水量檢測裝置、灌溉裝置、報(bào)警裝置、通風(fēng)裝置、門禁安全裝置、視頻監(jiān)控裝置、加熱裝置、中央處理器、狀態(tài)指示燈電路、電源模塊、服務(wù)器和移動(dòng)終端,所述溫濕度感應(yīng)模塊經(jīng)第一信號(hào)輸入模塊與中央處理器連接,門禁安全裝置經(jīng)第二信號(hào)輸入模塊與中央處理器連接,視頻監(jiān)控裝置經(jīng)第三信號(hào)輸入模塊與中央處理器連接,二氧化碳濃度傳感器經(jīng)第四信號(hào)輸入模塊與中央處理器連接,土壤含水量檢測裝置經(jīng)第五信號(hào)輸入模塊與中央處理器連接,中央處理器經(jīng)第一繼電器輸出模塊與灌溉裝置連接,中央處理器經(jīng)第二繼電器輸出模塊與報(bào)警裝置連接,中央處理器經(jīng)第三繼電器輸出模塊與通風(fēng)裝置連接,中央處理器與狀態(tài)指示燈電路連接,中央處理器經(jīng)自適應(yīng)接口電路與服務(wù)器進(jìn)行信號(hào)傳輸,中央處理器經(jīng)無線網(wǎng)絡(luò)與移動(dòng)終端進(jìn)行通信,電源模塊為所述農(nóng)業(yè)大棚監(jiān)控系統(tǒng)提供電能;
所述電源模塊包括5V穩(wěn)壓電路、第一3.3V穩(wěn)壓電路、第二3.3V穩(wěn)壓電路和4.15V穩(wěn)壓電路,所述5V穩(wěn)壓電路包括型號(hào)為LM2596-5.0的芯片U4、電解電容C3、電感L1、二極管D1和電解電容C6,所述型號(hào)為LM2596-5.0的芯片U4的1引腳接直流12V電源接口J8的1引腳,型號(hào)為LM2596-5.0的芯片U4的1引腳與電解電容C3的正極連接,型號(hào)為LM2596-5.0的芯片U4的2引腳與二極管D1的負(fù)極連接,型號(hào)為LM2596-5.0的芯片U4的2引腳與電感L1的一端連接,電感L1的另一端與電解電容C6的正極連接,電感L1的另一端與型號(hào)為LM2596-5.0的芯片U4的4引腳連接,直流12V電源接口J8的3引腳、電解電容C3的負(fù)極、型號(hào)為LM2596-5.0的芯片U4的6引腳、3引腳、5引腳、二極管D1的正極和電解電容C6的負(fù)極都接地GND,型號(hào)為LM2596-5.0的芯片U4的4引腳輸出5.0V電源;
所述第一3.3V穩(wěn)壓電路包括型號(hào)為AMS1117-3.3V的芯片U3、電解電容C4和電解電容C5,所述型號(hào)為AMS1117-3.3V的芯片U3的3引腳接5.0V電源,型號(hào)為AMS1117-3.3V的芯片U3的3引腳與電解電容C4的正極連接,型號(hào)為AMS1117-3.3V的芯片U3的2引腳與電解電容C5的正極連接,電解電容C4的負(fù)極、型號(hào)為AMS1117-3.3V的芯片U3的1引腳和電解電容C5的負(fù)極都接地GND,型號(hào)為AMS1117-3.3V的芯片U3的2引腳輸出第一3.3V電源;
所述第二3.3V穩(wěn)壓電路包括型號(hào)為RT9193-33GB的芯片U5、電阻R4、電容C7和電容C8,所述型號(hào)為RT9193-33GB的芯片U5的1引腳接5.0V電源,型號(hào)為RT9193-33GB的芯片U5的3引腳與電阻R4的一端連接,電阻R4的另一端接5.0V電源,型號(hào)為RT9193-33GB的芯片U5的4引腳與電容C8的一端連接,型號(hào)為RT9193-33GB的芯片U5的5引腳與電容C7的一端連接,型號(hào)為RT9193-33GB的芯片U5的2引腳、電容C7的另一端和電容C8的另一端都接地GND,型號(hào)為RT9193-33GB的芯片U5的5引腳輸出第二3.3V電源;
所述4.15V穩(wěn)壓電路包括型號(hào)為MIC29302WU的芯片U7、電容C12、電解電容C11、電解電容C13、電容C14和電阻R7-R9,所述型號(hào)為MIC29302WU的芯片U7的1引腳和2引腳都接5.0V電源,型號(hào)為MIC29302WU的芯片U7的2引腳與電容C12的一端連接,型號(hào)為MIC29302WU的芯片U7的2引腳與電解電容C11的正極連接,型號(hào)為MIC29302WU的芯片U7的4引腳與電阻R7的一端連接,電阻R7的另一端與電阻R9的一端連接,型號(hào)為MIC29302WU的芯片U7的5引腳與電阻R7的另一端連接,型號(hào)為MIC29302WU的芯片U7的4引腳與電阻R8的一端連接,型號(hào)為MIC29302WU的芯片U7的4引腳與電解電容C13的正極連接,型號(hào)為MIC29302WU的芯片U7的4引腳與電容C14的一端連接,電容C12的另一端、電解電容C11的負(fù)極、型號(hào)為MIC29302WU的芯片U7的3引腳、電阻R9的另一端、電阻R8的另一端、電解電容C13的負(fù)極和電容C14的另一端都接地GND,型號(hào)為MIC29302WU的芯片U7的4引腳輸出4.15V電源;
所述中央處理器是型號(hào)為STM32F407ZGT6的處理器U8,
所述溫濕度傳感器模塊包括型號(hào)為DHT11的溫濕度傳感器U2,所述型號(hào)為DHT11的溫濕度傳感器U2的1引腳接第二3.3V電源,型號(hào)為DHT11的溫濕度傳感器U2的1引腳與電阻R3的一端連接,電阻R3的另一端與型號(hào)為STM32F407ZGT6的處理器U8的140引腳連接,型號(hào)為DHT11的溫濕度傳感器U2的2引腳與型號(hào)為STM32F407ZGT6的處理器U8的140引腳連接,型號(hào)為DHT11的溫濕度傳感器U2的4引腳接地GND;
所述第一信號(hào)輸入模塊包括第一光耦合器Q10、電阻R45、電阻R46和電容C61,所述第一光耦合器Q10的1引腳與電阻R46的一端連接,電阻R46的另一端與輸入接口J16的5引腳連接,第一光耦合器Q10的1引腳與電容C61的一端連接,電容C61的另一端、第一光耦合器Q10的3引腳和4引腳都接地GND,第一光耦合器Q10的6引腳與電阻R45的一端連接,電阻R45的另一端接第一3.3V電源,第一光耦合器Q10的6引腳與型號(hào)為STM32F407ZGT6的處理器U8的96引腳連接;
所述第二信號(hào)輸入模塊包括第二光耦合器Q7、電阻R41、電阻R42和電容C59,所述第二光耦合器Q7的1引腳與電阻R42的一端連接,電阻R42的另一端與輸入接口J16的1引腳連接,第二光耦合器Q7的1引腳與電容C59的一端連接,電容C59的另一端、第二光耦合器Q7的3引腳和4引腳都接地GND,第二光耦合器Q7的6引腳與電阻R41的一端連接,電阻R41的另一端接第一3.3V電源,第二光耦合器Q7的6引腳與型號(hào)為STM32F407ZGT6的處理器U8的44引腳連接;
所述第三信號(hào)輸入模塊包括第三光耦合器Q8、電阻R43、電阻R44和電容C58,所述第三光耦合器Q8的1引腳與電阻R43的一端連接,電阻R43的另一端與輸入接口J16的3引腳連接,第三光耦合器Q8的1引腳與電容C58的一端連接,電容C58的另一端、第三光耦合器Q8的3引腳和4引腳都接地GND,第三光耦合器Q8的6引腳與電阻R44的一端連接,電阻R44的另一端接第一3.3V電源,第三光耦合器Q8的6引腳與型號(hào)為STM32F407ZGT6的處理器U8的45引腳連接;
所述第四信號(hào)輸入模塊包括第四光耦合器Q9、電阻R47、電阻R48和電容C60,所述第四光耦合器Q9的1引腳與電阻R47的一端連接,電阻R47的另一端與輸入接口J16的7引腳連接,第四光耦合器Q9的1引腳與電容C60的一端連接,電容C60的另一端、第四光耦合器Q9的3引腳和4引腳都接地GND,第四光耦合器Q9的6引腳與電阻R48的一端連接,電阻R48的另一端接第一3.3V電源,第四光耦合器Q9的6引腳與型號(hào)為STM32F407ZGT6的處理器U8的97引腳連接;
所述第五信號(hào)輸入模塊包括第五光耦合器Q11、電阻R49、電阻R50和電容C62,所述第五光耦合器Q11的1引腳與電阻R49的一端連接,電阻R49的另一端與輸入接口J16的9引腳連接,第五光耦合器Q11的1引腳與電容C62的一端連接,電容C62的另一端、第五光耦合器Q11的3引腳和4引腳都接地GND,第五光耦合器Q11的6引腳與電阻R50的一端連接,電阻R50的另一端接第一3.3V電源,第五光耦合器Q11的6引腳與型號(hào)為STM32F407ZGT6的處理器U8的98引腳連接,輸入接口J16的2引腳、4引腳、6引腳、8引腳和10引腳都接地GND;
所述第一繼電器輸出模塊包括第一繼電器U18、三極管Q13和二極管D11,所述第一繼電器U18的2引腳與三極管Q13的集電極連接,第一繼電器U18的2引腳與二極管D11的正極連接,二極管D11的負(fù)極與電阻R52的一端連接,電阻R52的另一端接5.0V電源,第一繼電器U18的7引腳與電阻R52的一端連接,三極管Q13的發(fā)射極接地GND,三極管Q13的基極與電阻R54的一端連接,電阻R54的另一端與型號(hào)為STM32F407ZGT6的處理器U8的29引腳連接,第一繼電器U18的1引腳與第一常開常閉端子J17的6引腳連接,第一繼電器U18的4引腳和5引腳都與第一常開常閉端子J17的4引腳連接,第一繼電器U18的8引腳與第一常開常閉端子J17的2引腳連接;
所述第二繼電器輸出模塊包括第二繼電器U19、三極管Q14和二極管D12,所述第二繼電器U19的2引腳與三極管Q14的集電極連接,第二繼電器U19的2引腳與二極管D12的正極連接,二極管D12的負(fù)極與電阻R55的一端連接,電阻R55的另一端接5.0V電源,第二繼電器U19的7引腳與電阻R55的一端連接,三極管Q14的發(fā)射極接地GND,三極管Q14的基極與電阻R57的一端連接,電阻R57的另一端與型號(hào)為STM32F407ZGT6的處理器U8的114引腳連接,第二繼電器U19的1引腳與第二常開常閉端子J18的5引腳連接,第二繼電器U19的4引腳和5引腳都與第二常開常閉端子J18的3引腳連接,第二繼電器U19的8引腳與第二常開常閉端子J18的1引腳連接;
所述第三繼電器輸出模塊包括第三繼電器U17、三極管Q12和二極管D12,所述第三繼電器U17的2引腳與三極管Q12的集電極連接,第三繼電器U17的2引腳與二極管D12的正極連接,二極管D12的負(fù)極與電阻R51的一端連接,電阻R51的另一端接5.0V電源,第三繼電器U17的7引腳與電阻R51的一端連接,三極管Q12的發(fā)射極接地GND,三極管Q12的基極與電阻R53的一端連接,電阻R53的另一端與型號(hào)為STM32F407ZGT6的處理器U8的114引腳連接,第三繼電器U17的1引腳與第一常開常閉端子J17的5引腳連接,第三繼電器U17的4引腳和5引腳都與第一常開常閉端子J17的3引腳連接,第三繼電器U17的8引腳與第一常開常閉端子J17的1引腳連接;
所述報(bào)警裝置包括蜂鳴器LS1、三極管Q1和磁珠FB1,所述磁珠FB1的一端接5.0V電源,磁珠FB1的另一端與蜂鳴器LS1的一端連接,蜂鳴器LS1的一端與電阻R1的一端連接,電阻R1的另一端與電阻R2的一端連接,電阻R2的另一端與型號(hào)為STM32F407ZGT6的處理器U8的34引腳連接,電阻R2的另一端與三極管Q1的基極連接,三極管Q1的發(fā)射極接地GND,三極管Q1的集電極與蜂鳴器LS1的另一端連接,電阻R1的一端與電解電容C1的正極連接,電阻R1的一端與電容C2的一端連接,電解電容C1的負(fù)極和電容C2的另一端都接地GND;
所述自適應(yīng)接口電路包括型號(hào)為W5100的芯片U21和型號(hào)為HR911105A的集成變壓器J19,所述型號(hào)為W5100的芯片U21的56引腳與型號(hào)為STM32F407ZGT6的處理器U8的100引腳連接,型號(hào)為W5100的芯片U21的31引腳與電阻R67的一端連接,電阻R67的另一端接第二3.3V電源,型號(hào)為W5100的芯片U21的30引腳、29引腳、28引腳、27引腳和59引腳分別與型號(hào)為STM32F407ZGT6的處理器U8的41引腳、40引腳、43引腳、42引腳和35引腳連接,型號(hào)為W5100的芯片U21的75引腳與電阻R68的一端連接,型號(hào)為W5100的芯片U21的75引腳與晶振Q16的一端連接,型號(hào)為W5100的芯片U21的75引腳與電容C74的一端連接,型號(hào)為W5100的芯片U21的76引腳與電阻R68的另一端連接,型號(hào)為W5100的芯片U21的76引腳與晶振Q16的另一端連接,型號(hào)為W5100的芯片U21的76引腳與電容C75的一端連接,電容C74的另一端和電容C75的另一端都接地GND,型號(hào)為W5100的芯片U21的11引腳、15引腳、16引腳、33引腳和69引腳都與電解電容C71的正極連接,電解電容C71的負(fù)極接地GND,型號(hào)為W5100的芯片U21的7引腳和74引腳都與電感L3的一端連接,電感L3的另一端與電解電容C71的正極連接,型號(hào)為W5100的芯片U21的7引腳與電解電容C70的正極連接,型號(hào)為W5100的芯片U21的74引腳與電容C69的一端連接,電解電容C70的負(fù)極和電容C69的另一端都接地GND,型號(hào)為W5100的芯片U21的12引腳、18引腳和44引腳都接第二3.3V電源,型號(hào)為W5100的芯片U21的12引腳、18引腳和44引腳都與電容C67的一端連接,電容C67的另一端接地GND,型號(hào)為W5100的芯片U21的2引腳與電感L2的一端連接,電感L2的另一端接第二3.3V電源,型號(hào)為W5100的芯片U21的2引腳與電解電容C66的正極連接,型號(hào)為W5100的芯片U21的2引腳與電容C65的一端連接,電解電容C66的負(fù)極和電容C65的另一端都接地GND,型號(hào)為W5100的芯片U21的1引腳與電阻R62的一端連接,電阻R62的另一端與電阻R61的一端連接,電阻R61的另一端接地GND,型號(hào)為W5100的芯片U21的66引腳和70引腳分別與電阻R65的一端和電阻R66的一端,型號(hào)為W5100的芯片U21的9引腳、8引腳、6引腳和5引腳分別與型號(hào)為HR911105A的集成變壓器J19的2引腳、1引腳、6引腳和5引腳連接,型號(hào)為W5100的芯片U21的4引腳、10引腳、77引腳、13引腳、14引腳、17引腳、32引腳、43引腳、68引腳、64引腳、63引腳、65引腳、34引腳、35引腳、36引腳和37引腳都接地GND,型號(hào)為HR911105A的集成變壓器J19的11引腳與電阻R66的另一端連接,型號(hào)為HR911105A的集成變壓器J19的10引腳與電阻R65的另一端連接,型號(hào)為HR911105A的集成變壓器J19的12引腳和9引腳都接第二3.3V電源,型號(hào)為HR911105A的集成變壓器J19的8引腳、13引腳和14引腳都接地GND,型號(hào)為HR911105A的集成變壓器J19的6引腳與電阻R63的一端連接,型號(hào)為HR911105A的集成變壓器J19的3引腳與電阻R64的一端連接,電阻R63的另一端和電阻R64的另一端都與電容C68的一端連接,電容C68的另一端接地GND,型號(hào)為HR911105A的集成變壓器J19的2引腳與電阻R60的一端連接,型號(hào)為HR911105A的集成變壓器J19的1引腳與電阻R59的一端連接,電阻R59的另一端和電阻R60的另一端都與電容C64的一端連接,電容C64的另一端接地GND,型號(hào)為HR911105A的集成變壓器J19的4引腳和5引腳都與電容C63的一端連接,電容C63的另一端都接地GND。
本實(shí)用新型結(jié)合GPRS、GPS、自適應(yīng)接口網(wǎng)絡(luò)的技術(shù),實(shí)時(shí)檢測大棚內(nèi)的環(huán)境信息,并實(shí)時(shí)傳輸至服務(wù)器和移動(dòng)終端,當(dāng)出現(xiàn)異常時(shí),及時(shí)報(bào)警通知農(nóng)戶,做出及時(shí)相對應(yīng)的措施,有效建設(shè)了一套管理系統(tǒng)層次化、智能化高和節(jié)約成本的智能農(nóng)業(yè)大棚。
附圖說明
圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)框圖。
圖2為本實(shí)用新型的電源模塊的電路連接圖。
圖3為本實(shí)用新型的溫濕度傳感器模塊的電路連接圖。
圖4為本實(shí)用新型的第一信號(hào)輸入模塊、第二信號(hào)輸入模塊、第三信號(hào)輸入模塊、第四信號(hào)輸入模塊、第五信號(hào)輸入模塊和輸入接口的電路連接圖。
圖5為本實(shí)用新型的第一繼電器輸出模塊、第二繼電器輸出模塊、第三繼電器輸出模塊、第一常開常閉端子J17和第二常開常閉端子J18的電路連接圖。
圖6為本實(shí)用新型的自適應(yīng)接口電路的電路連接圖。
圖7為本實(shí)用新型的報(bào)警裝置的電路連接圖。
圖8為本實(shí)用新型的型號(hào)為STM32F407ZGT6的處理器U8的電路圖。
圖9為本實(shí)用新型的狀態(tài)指示燈電路的電路連接圖。
圖10為本實(shí)用新型的GPS模塊和GPRS模塊的電路連接圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖,對本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
現(xiàn)結(jié)合圖1至圖10所示,本實(shí)用新型的一種基于物聯(lián)網(wǎng)的農(nóng)業(yè)大棚監(jiān)控系統(tǒng),所述狀態(tài)指示燈電路包括發(fā)光二極管D3、發(fā)光二極管D4、發(fā)光二極管D5、發(fā)光二極管D6和發(fā)光二極管D7,所述發(fā)光二極管D3的正極與電阻R14的一端連接,發(fā)光二極管D3的負(fù)極與型號(hào)為STM32F407ZGT6的處理器U8的56引腳連接,發(fā)光二極管D4的正極與電阻R15的一端連接,發(fā)光二極管D4的負(fù)極與型號(hào)為STM32F407ZGT6的處理器U8的57引腳連接,發(fā)光二極管D5的正極與電阻R17的一端連接,發(fā)光二極管D5的負(fù)極與型號(hào)為STM32F407ZGT6的處理器U8的87引腳連接,發(fā)光二極管D6的正極與電阻R18的一端連接,發(fā)光二極管D6的負(fù)極與型號(hào)為STM32F407ZGT6的處理器U8的88引腳連接,發(fā)光二極管D7的正極與電阻R19的一端連接,發(fā)光二極管D7的負(fù)極與型號(hào)為STM32F407ZGT6的處理器U8的89引腳連接,電阻R14的另一端、電阻R15的另一端、電阻R17的另一端、電阻R18的另一端和電阻R19的另一端都接第二3.3V電源。
所述無線網(wǎng)絡(luò)包括GPRS模塊和GPS模塊,所述GPS模塊包括型號(hào)為SKG17A1的芯片U12、第一射頻連接線J11、電阻R22-26、電容C42、紅色發(fā)光二極管D8、電容C41和電解電容C40,所述型號(hào)為SKG17A1的芯片U12的16引腳與電容C39的一端連接,型號(hào)為SKG17A1的芯片U12的16引腳與電阻R22的一端連接,電阻R22的另一端與第一射頻連接線J11的1引腳連接,第一射頻連接線J11的2引腳、3引腳和4引腳都接地GND,電容C39的另一端都接地GND,型號(hào)為SKG17A1的芯片U12的19引腳與電容C42的一端連接,型號(hào)為SKG17A1的芯片U12的19引腳接第一3.3V電源,電容C42的另一端都接地GND,型號(hào)為SKG17A1的芯片U12的28引腳與紅色發(fā)光二極管D8的負(fù)極連接,紅色發(fā)光二極管D8的正極與電阻R25的一端連接,電阻R26的另一端接第一3.3V電源,型號(hào)為SKG17A1的芯片U12的3引腳和4引腳分別經(jīng)電阻R24和電阻R25與型號(hào)為STM32F407ZGT6的處理器U8的78引腳和77引腳連接,型號(hào)為SKG17A1的芯片U12的6引腳接第一3.3V電源,型號(hào)為SKG17A1的芯片U12的10引腳經(jīng)電阻R23與型號(hào)為STM32F407ZGT6的處理器U8的35引腳連接,型號(hào)為SKG17A1的芯片U12的11引腳接第一3.3V電源,型號(hào)為SKG17A1的芯片U12的11引腳與電容C41的一端連接,型號(hào)為SKG17A1的芯片U12的11引腳與電解電容C40的一端連接,電容C41的另一端和電容C40的另一端都接地GND,型號(hào)為SKG17A1的芯片U12的15引腳、17引腳、7引腳、13引腳和14引腳都接地GND;
所述GPRS模塊包括GPRS模塊U1、三極管Q4、三極管Q5、三極管Q6和SIM卡J13,所述GPRS模塊U1的1引腳接地GND,GPRS模塊U1的10引腳與三極管Q5的集電極連接,三極管Q5的發(fā)射極與電阻R31的一端連接,電阻R31的另一端與三極管Q5的基極連接,三極管Q5的發(fā)射極接地GND,三極管Q5的基極與電阻R30的一端連接,電阻R30的另一端與型號(hào)為STM32F407ZGT6的處理器U8的41引腳連接,GPRS模塊U1的11引腳與三極管Q4的集電極連接,三極管Q4的發(fā)射極與電阻R29的一端連接,三極管Q4的發(fā)射極接地GND,電阻R29的另一端與三極管Q4的基極連接,三極管Q4的基極與電阻R27的一端連接,電阻R27的另一端與型號(hào)為STM32F407ZGT6的處理器U8的40引腳連接,GPRS模塊U1的13引腳與電阻R38的一端連接,電阻R38的另一端與三極管Q6的基極,三極管Q6的發(fā)射極接地GND,三極管Q6的集電極與電阻R37的一端連接,電阻R37的另一端與紅色發(fā)光二極管D9的負(fù)極連接,紅色發(fā)光二極管D9的正極接4.15V電源,4.15V電源與電解電容C50的正極連接,4.15V電源與電容C51的一端連接,4.15V電源與電容C52的一端連接,4.15V電源與電容C53的一端連接,電解電容C50的負(fù)極、電容C51的另一端、電容C52的另一端和電容C53的另一端都接地GND,GPRS模塊U1的21引腳和22引腳分別經(jīng)電阻R33和電阻R36與型號(hào)為STM32F407ZGT6的處理器U8的78引腳和77引腳連接,GPRS模塊U1的27引腳、28引腳、29引腳、30引腳和31引腳分別與SIM卡J13的1引腳、電阻R32的一端、電阻R35的一端、電阻R34的一端和SIM卡的4引腳連接,SIM卡J13的1引腳與電容C45的一端連接,SIM卡J13的1引腳與電容C46的一端連接,電容C45的另一端和電容C46的另一端都與SIM卡J13的4引腳連接,電阻R34的另一端與SIM卡J13的2引腳連接,SIM卡J13的2引腳與電容C47的一端連接,電阻R32的另一端與SIM卡J13的3引腳連接,SIM卡J13的3引腳與電容C48的一端連接,電阻R35的另一端與SIM卡J13的6引腳連接,SIM卡J13的6引腳與電容C49的一端連接,電容C47的另一端、電容C48的另一端和電容C49的另一端都與GPRS模塊U1的31引腳連接,GPRS模塊U1的40引腳與電阻R28的一端連接,電阻R28的一端與電容C43的一端連接,電阻R28的另一端與電容C44的一端連接,電阻R28的另一端與第二射頻連接線J12的1引腳連接,電容C43的另一端和電容C44的另一端都接地GND,第二射頻連接線J12的2引腳、3引腳和4引腳都接地GND,GPRS模塊U1的1引腳、35引腳、36引腳、37引腳、38引腳和40引腳都接地GND。
所述中央處理器是型號(hào)為STM32F407ZGT6的處理器U8,還連接有外擴(kuò)FLASH存儲(chǔ)器、鐵電存儲(chǔ)器、看門狗電路、JATG下載接口和振蕩電路,所述外擴(kuò)FLASH存儲(chǔ)器包括型號(hào)為MX25L3208DM21的芯片U9和電容C17,所述型號(hào)為MX25L3208DM21的芯片U9的1引腳、2引腳、5引腳和6引腳分別與型號(hào)為STM32F407ZGT6的處理器U8的99引腳、112引腳、113引腳和111引腳連接,型號(hào)為MX25L3208DM21的芯片U9的3引腳接第一3.3V電源,型號(hào)為MX25L3208DM21的芯片U9的7引腳和8引腳都接第一3.3V電源,型號(hào)為MX25L3208DM21的芯片U9的8引腳與電容C17的一端連接,電容C17的另一端和型號(hào)為MX25L3208DM21的芯片U9的4引腳都接地GND;
所述鐵電存儲(chǔ)器包括型號(hào)為FM24CL64的芯片U10、電阻R12、電阻R13和電容C18,所述型號(hào)為FM24CL64的芯片U10的8引腳接第一3.3V電源,型號(hào)為FM24CL64的芯片U10的5引腳和6引腳分別與型號(hào)為STM32F407ZGT6的處理器U8的136引腳和137引腳連接,型號(hào)為FM24CL64的芯片U10的8引腳與電容C18的一端連接,電容C18的另一端和型號(hào)為FM24CL64的芯片U10的4引腳都接地GND,型號(hào)為FM24CL64的芯片U10的5引腳與電阻R13的一端連接,型號(hào)為FM24CL64的芯片U10的6引腳與電阻R12的一端連接,電阻R12的另一端和電阻R13的另一端都接第一3.3V電源;
所述JATG下載接口包括接線端子J9,所述接線端子J9的1引腳接第二3.3V電源,接線端子J9的2引腳、3引腳和4引腳分別與型號(hào)為STM32F407ZGT6的處理器U7的105引腳、109引腳和25引腳連接,接線端子J9的5引腳接地GND;
所述振蕩電路包括晶振Q2、電容C19、電容C20、晶振Q3、電容C17和電容C15,晶振Q3的一端與型號(hào)為STM32F407ZGT6的處理器U8的8引腳連接,晶振Q3的另一端與電容C17的一端連接,晶振Q3的另一端與型號(hào)為STM32F407ZGT6的處理器U8的9引腳連接,晶振Q3的另一端與電容C15的一端連接,電容C17的另一端和電容C15的另一端都接地GND,晶振Q2的一端與型號(hào)為STM32F407ZGT6的處理器U8的23引腳連接,晶振Q2的一端與電容C20的一端連接,晶振Q2的另一端與型號(hào)為STM32F407ZGT6的處理器U8的24引腳連接,晶振Q2的另一端與電容C19的一端連接,電容C19的另一端和電容C20的另一端都接地GND,型號(hào)為STM32F407ZGT6的處理器U8的25引腳與電容C36的一端連接,電容C36的另一端接地GND,型號(hào)為STM32F407ZGT6的處理器U8的71引腳與電容C37的一端連接,型號(hào)為STM32F407ZGT6的處理器U8的106引腳與電容C38的一端連接,電容C37的另一端和電容C38的另一端都接地GND,型號(hào)為STM32F407ZGT6的處理器U8的143引腳與電阻R20的一端連接,電阻R20的另一端接第一3.3V電源,型號(hào)為STM32F407ZGT6的處理器U8的143引腳與電阻R21的一端連接,電阻R21的另一端接地GND,型號(hào)為STM32F407ZGT6的處理器U8的31引腳、38引腳、83引腳、130引腳、120引腳、107引腳、94引腳、61引腳、51引腳和16引腳都接地GND,型號(hào)為STM32F407ZGT6的處理器U8的6引腳、32引腳、33引腳、144引腳、131引腳、121引腳、108引腳、95引腳、84引腳、72引腳、62引腳、52引腳、39引腳、30引腳和17引腳都接第一3.3V電源,型號(hào)為STM32F407ZGT6的處理器U8的25引腳與電阻R16的一端連接,電阻R16的另一端接第二3.3V電源,型號(hào)為STM32F407ZGT6的處理器U8的25引腳與電容C21的一端連接,電容C21的另一端接地GND,型號(hào)為STM32F407ZGT6的處理器U8的138引腳與電阻R10的一端連接,電阻R10的另一端接地GND,型號(hào)為STM32F407ZGT6的處理器U8的48引腳與電阻R11的一端連接,電阻R11的另一端接地GND;
所述看門狗電路包括型號(hào)為SP706SCN的看門狗芯片U11、第一開關(guān)J10、電容C23和電容C22,所述型號(hào)為SP706SCN的看門狗芯片U11的1引腳和8引腳都與電容C23的一端連接,型號(hào)為SP706SCN的看門狗芯片U11的2引腳接第二3.3V電源,型號(hào)為SP706SCN的看門狗芯片U11的2引腳與電容C22的一端連接,電容C23的另一端、電容C22的另一端和型號(hào)為SP706SCN的看門狗芯片U11的4引腳都接地GND,型號(hào)為SP706SCN的看門狗芯片U11的6引腳與型號(hào)為STM32F407ZGT6的處理器U8的132引腳連接,型號(hào)為SP706SCN的看門狗芯片U11的6引腳與型號(hào)為STM32F407ZGT6的處理器U8的86引腳連接,型號(hào)為SP706SCN的看門狗芯片U11的7引腳與第一開關(guān)J10的1引腳,第一開關(guān)J10的1引腳與第一開關(guān)10的2引腳連接,第一開關(guān)J10的3引腳和4引腳都與型號(hào)為STM32F407ZGT6的處理器U8的25引腳連接。
所述型號(hào)為STM32F407ZGT6的處理器U8是基于ARM的32位微控制器,操作頻率可達(dá)100MHZ,2條CAN通道和以太網(wǎng)MAC接口,方便系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)。
所述JTAG下載接口可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)對該農(nóng)業(yè)大棚監(jiān)控系統(tǒng)程序的在線升級(jí)和更新,使該農(nóng)業(yè)大棚監(jiān)控系統(tǒng)更加穩(wěn)定和快速。
所述狀態(tài)指示燈電路中的發(fā)光二極管D3表示該農(nóng)業(yè)大棚監(jiān)控系統(tǒng)正常運(yùn)行狀態(tài)指示燈,發(fā)光二極管D4表示該農(nóng)業(yè)大棚內(nèi)的環(huán)境參數(shù)正常狀態(tài)指示燈,發(fā)光二極管D5表示在GPRS模塊下通信狀態(tài)的指示燈,發(fā)光二極管D6為在GPS模塊下通信狀態(tài)的指示燈,發(fā)光二極管D7為在自適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)接口通信狀態(tài)的指示燈。
所述基于物聯(lián)網(wǎng)的農(nóng)業(yè)大棚監(jiān)控系統(tǒng)至少為一個(gè),安裝在至少一個(gè)農(nóng)業(yè)大棚內(nèi),GPS模塊用來定位哪個(gè)農(nóng)業(yè)大棚出現(xiàn)異常,并通過GPRS模塊和自適應(yīng)接口電路傳輸至服務(wù)器和移動(dòng)終端,便于農(nóng)戶知曉出現(xiàn)異常的農(nóng)業(yè)大棚,實(shí)現(xiàn)了農(nóng)業(yè)大棚的管理系統(tǒng)層次化和智能化高。
本實(shí)用新型在使用時(shí),
事先設(shè)定農(nóng)業(yè)大棚內(nèi)環(huán)境信息的各個(gè)參數(shù)的閾值,并將各閾值存儲(chǔ)在外擴(kuò)FLASH存儲(chǔ)器內(nèi),服務(wù)器內(nèi)安裝有具有顯示和接收訪問農(nóng)業(yè)大棚環(huán)境信息和可向中央處理器下發(fā)指令功能的軟件程序,移動(dòng)終端安裝有具有顯示農(nóng)業(yè)大棚環(huán)境信息和訪問服務(wù)器功能的軟件程序。
所述GPRS模塊是將高速、穩(wěn)定可靠、永久在線的透明數(shù)據(jù)傳輸通道,將農(nóng)業(yè)大棚內(nèi)的環(huán)境信息實(shí)時(shí)傳輸至移動(dòng)終端。
所述自適應(yīng)接口電路是采用型號(hào)為W5100的芯片U21內(nèi)部集成有10/100Mbps以太網(wǎng)控制器,高集成、高穩(wěn)定和高性能實(shí)時(shí)傳輸至服務(wù)器。
所述溫濕度傳感器模塊、門禁安全裝置、視頻監(jiān)控裝置、二氧化碳濃度傳感器和土壤含水量檢測裝置檢測的大棚環(huán)境信息存儲(chǔ)在外擴(kuò)FLASH存儲(chǔ)器內(nèi)和鐵電存儲(chǔ)器內(nèi),并依次經(jīng)第一信號(hào)輸入模塊、第二信號(hào)輸入模塊、第三信號(hào)輸入模塊、第四信號(hào)輸入模塊和第五信號(hào)輸入模塊傳輸至中央處理器,經(jīng)中央處理器分析處理后,控制采收報(bào)警裝置、通風(fēng)裝置、灌溉裝置和報(bào)警裝置,并將大棚環(huán)境信息通過自適應(yīng)接口電路實(shí)時(shí)上傳至服務(wù)器,供農(nóng)戶實(shí)時(shí)監(jiān)控農(nóng)業(yè)大棚,當(dāng)農(nóng)業(yè)大棚內(nèi)有異常時(shí),農(nóng)戶也可通過操作服務(wù)器,控制采收報(bào)警裝置、通風(fēng)裝置、灌溉裝置和報(bào)警裝置,以調(diào)整農(nóng)業(yè)大棚內(nèi)的環(huán)境,通過無線網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)上傳至移動(dòng)終端,供農(nóng)戶查看農(nóng)業(yè)大棚的環(huán)境信息并訪問服務(wù)器更全面了解農(nóng)業(yè)大棚內(nèi)的狀態(tài),即使農(nóng)戶外出,也可實(shí)時(shí)通過移動(dòng)終端知曉農(nóng)業(yè)大棚內(nèi)的環(huán)境信息,彌補(bǔ)了服務(wù)器的不足之處,將服務(wù)器和移動(dòng)終端結(jié)合起來,使該農(nóng)業(yè)大棚監(jiān)控系統(tǒng)更合理化和人性化。
當(dāng)農(nóng)業(yè)大棚內(nèi)的溫濕度信息出現(xiàn)異常時(shí),中央處理器控制第一繼電器U18的線圈和第三繼電器U17 的線圈得電,第一繼電器U18和第三繼電器U17的常開觸點(diǎn)閉合,通風(fēng)裝置和灌溉裝置開始工作,為農(nóng)業(yè)大棚通風(fēng)和灌溉,調(diào)節(jié)農(nóng)業(yè)大棚內(nèi)的溫濕度,同時(shí)中央處理器經(jīng)GPRS模塊、GPS模塊和自適應(yīng)接口電路將檢測的溫濕度信息顯示在服務(wù)器和移動(dòng)終端上,供農(nóng)戶查看并在檢測的溫濕度信息還沒達(dá)到事先設(shè)定的閾值時(shí),操作服務(wù)器和移動(dòng)終端控制通風(fēng)裝置和灌溉裝置的工作狀態(tài),進(jìn)而遠(yuǎn)程調(diào)節(jié)農(nóng)業(yè)大棚內(nèi)的溫濕度,以合適農(nóng)作物的生長。
當(dāng)有不法分子闖入農(nóng)業(yè)大棚時(shí),門禁安全裝置將檢測的信息上傳至中央處理器,中央處理器控制第二繼電器U19的線圈得電,第二繼電器U19的常開觸點(diǎn)閉合,報(bào)警裝置開始報(bào)警,以震懾不法分子,同時(shí)中央處理器經(jīng)GPRS模塊、GPS模塊和自適應(yīng)接口電路將報(bào)警信息傳輸至服務(wù)器和移動(dòng)終端,及時(shí)通知農(nóng)戶,并采取相對應(yīng)的措施。
本實(shí)用新型結(jié)合GPRS技術(shù)、GPS技術(shù)、自適應(yīng)接口電路的技術(shù),實(shí)時(shí)檢測大棚內(nèi)的環(huán)境信息,并實(shí)時(shí)傳輸至服務(wù)器和移動(dòng)終端,當(dāng)出現(xiàn)異常時(shí),及時(shí)報(bào)警通知農(nóng)戶,做出及時(shí)相對應(yīng)的措施,有效建設(shè)了一套管理系統(tǒng)層次化、智能化高和節(jié)約成本的智能農(nóng)業(yè)大棚。