本實(shí)用新型屬于雞舍環(huán)境監(jiān)控技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種基于ZigBee的雞舍環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

我國的經(jīng)濟(jì)得到了飛速地發(fā)展，與此同時(shí)人民的生活水平也日益提高。而雞肉和雞蛋都是我們?nèi)粘Ｉ钪斜夭豢缮俚氖巢?，因此雞的養(yǎng)殖在我國占據(jù)很大的市場。但就目前來看我國的雞的飼養(yǎng)水平還很低，科技化水平并不高。尤其是因?yàn)轲B(yǎng)殖環(huán)境差而使雞容易受到各種細(xì)菌和病毒的侵?jǐn)_，造成雞的大量死亡，給養(yǎng)殖戶帶來巨大的損失。如何在低成本的前提下提高養(yǎng)殖環(huán)境的質(zhì)量成為家禽養(yǎng)殖業(yè)的當(dāng)務(wù)之急。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本實(shí)用新型旨在提出一種基于ZigBee的雞舍環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)，以較低的成本實(shí)現(xiàn)雞舍環(huán)境的有效監(jiān)控。

為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種基于ZigBee的雞舍環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)，包括ZigBee網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器、若干終端節(jié)點(diǎn)、監(jiān)測傳感器、控制裝置，所述ZigBee網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器和若干終端節(jié)點(diǎn)組建ZigBee網(wǎng)絡(luò)，若干所述終端節(jié)點(diǎn)連接監(jiān)測傳感器，還有若干所述終端節(jié)點(diǎn)連接控制裝置；所述監(jiān)測傳感器包括溫濕度傳感器、氨氣傳感器和光照傳感器；所述控制裝置包括通風(fēng)裝置和電燈，終端節(jié)點(diǎn)經(jīng)繼電器控制通風(fēng)裝置，通過電磁隔離的方式控制電燈。

進(jìn)一步的，所述ZigBee網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器上連接按鍵模塊和顯示模塊。

進(jìn)一步的，所述ZigBee網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器連接固定供電單元，所述固定供電單元包括變壓器、開關(guān)穩(wěn)壓芯片和線性穩(wěn)壓芯片，所述變壓器輸入連接市電，輸出12V交流電經(jīng)開關(guān)穩(wěn)壓芯片轉(zhuǎn)為5V，再經(jīng)過線性穩(wěn)壓芯片降壓至3.3V為ZigBee網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器供電；所述開關(guān)穩(wěn)壓芯片的型號(hào)選擇LM2596，所述線性穩(wěn)壓芯片的型號(hào)選擇7333。

進(jìn)一步的，所述終端節(jié)點(diǎn)連接移動(dòng)供電單元，所述移動(dòng)供電單元包括電池和穩(wěn)壓芯片7333，所述電池經(jīng)穩(wěn)壓芯片7333將電壓穩(wěn)定在3.3V為終端節(jié)點(diǎn)供電。

進(jìn)一步的，所述ZigBee網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器通過藍(lán)牙模塊與上位機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。

進(jìn)一步的，ZigBee網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器和終端節(jié)點(diǎn)組建的星型的ZigBee網(wǎng)絡(luò)。

進(jìn)一步的，所述ZigBee網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器和終端節(jié)點(diǎn)的主控芯片選擇TI公司的CC2530。

進(jìn)一步的，所述溫濕度傳感器的型號(hào)選擇DHT11，所述氨氣傳感器的型號(hào)選擇MQ137，所述光照傳感器的型號(hào)選擇BH1750FVI。

相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型具有以下優(yōu)勢：

本系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，容易實(shí)現(xiàn)，成本低，通過ZigBee網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)雞舍環(huán)境的有效監(jiān)控；采用溫濕度傳感器、氨氣傳感器和光照傳感器從多個(gè)角度對(duì)養(yǎng)殖環(huán)境進(jìn)行監(jiān)控并通過通風(fēng)裝置和電燈對(duì)溫度、濕度、氨氣濃度、光照進(jìn)行控制，有效提高了養(yǎng)殖環(huán)境的質(zhì)量。

附圖說明

構(gòu)成本實(shí)用新型的一部分的附圖用來提供對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，本實(shí)用新型的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本實(shí)用新型，并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的不當(dāng)限定。在附圖中：

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例所述基于ZigBee的雞舍環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)的原理框圖；

圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例所述溫濕度傳感器的電路連接圖；

圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例所述氨氣傳感器的電路連接圖；

圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例所述光照傳感器電路連接圖；

圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例所述電燈的控制電路圖；

圖6為本實(shí)用新型實(shí)施例所述固定供電單元的電路連接圖；

圖7為本實(shí)用新型實(shí)施例所述移動(dòng)供電單元的電路連接圖。

具體實(shí)施方式

需要說明的是，在不沖突的情況下，本實(shí)用新型中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。

下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來詳細(xì)說明本實(shí)用新型。

一種基于ZigBee的雞舍環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)，如圖1所示，包括ZigBee網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器、若干終端節(jié)點(diǎn)、監(jiān)測傳感器、控制裝置，所述ZigBee網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器和若干終端節(jié)點(diǎn)組建ZigBee網(wǎng)絡(luò)，若干所述終端節(jié)點(diǎn)連接監(jiān)測傳感器，還有若干所述終端節(jié)點(diǎn)連接控制裝置。

本系統(tǒng)采用TI公司的CC2530作為ZigBee網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器和終端節(jié)點(diǎn)的主控芯片。

所述ZigBee網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器上連接按鍵模塊和顯示模塊，起到了人機(jī)交互的作用，可讓用戶不需要手機(jī)或電腦的情況下，手動(dòng)通過按鍵模塊的按鍵輸入系統(tǒng)的各種參數(shù)。

所述監(jiān)測傳感器包括溫濕度傳感器、氨氣傳感器和光照傳感器，所述溫濕度傳感器的型號(hào)選擇DHT11，其與終端節(jié)點(diǎn)的連接電路如圖2所示；所述氨氣傳感器的型號(hào)選擇MQ137，其與終端節(jié)點(diǎn)的連接電路如圖3所示；所述光照傳感器的型號(hào)選擇BH1750FVI,其與終端節(jié)點(diǎn)的連接電路如圖4所示。

家禽對(duì)溫度濕度都很敏感，溫度的高低直接影響家禽的產(chǎn)蛋率與生長率。而濕度太高則容易使空氣滋生細(xì)菌與病毒造成家禽生病嚴(yán)重會(huì)造成死亡。所以采集與控制雞舍的溫濕度很有必要。家禽的排泄物會(huì)使空氣中氨氣的濃度增高，氨氣屬于有毒氣體，太高的濃度會(huì)造成家禽的死亡。所以本系統(tǒng)對(duì)氨氣的濃度也進(jìn)行了監(jiān)測。有關(guān)研究發(fā)現(xiàn)光照時(shí)間越長雞的產(chǎn)蛋率越高，所以適當(dāng)?shù)脑黾庸庹諘r(shí)間有助于提高雞的產(chǎn)蛋率。所以本系統(tǒng)把光照強(qiáng)度也納入系統(tǒng)的監(jiān)控參數(shù)。

所述控制裝置包括通風(fēng)裝置和電燈，終端節(jié)點(diǎn)經(jīng)繼電器控制通風(fēng)裝置，通過電磁隔離的方式控制電燈，本實(shí)施例的通風(fēng)裝置為排氣扇。本系統(tǒng)對(duì)溫度、濕度、氨氣濃度進(jìn)行閉環(huán)控制的方式：經(jīng)繼電器控制通風(fēng)裝置工作與否來對(duì)環(huán)境進(jìn)行調(diào)節(jié)，這樣能將弱電與強(qiáng)電進(jìn)行電磁隔離保證系統(tǒng)工作的穩(wěn)定性。對(duì)光照強(qiáng)度的閉環(huán)控制同樣采用電磁隔離的方式控制電燈的工作與否,其與終端節(jié)點(diǎn)的連接電路如圖5所示。。

所述ZigBee網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器連接固定供電單元，所述固定供電單元包括變壓器、開關(guān)穩(wěn)壓芯片和線性穩(wěn)壓芯片，所述變壓器輸入連接市電，輸出12V交流電經(jīng)開關(guān)穩(wěn)壓芯片轉(zhuǎn)為5V，再經(jīng)過線性穩(wěn)壓芯片降壓至3.3V為ZigBee網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器供電；所述開關(guān)穩(wěn)壓芯片的型號(hào)選擇LM2596，所述線性穩(wěn)壓芯片的型號(hào)選擇7333。由于協(xié)調(diào)器需要持續(xù)供電且其一旦安裝好將不會(huì)移動(dòng)，所以采用固定式方式供電。由于開關(guān)穩(wěn)壓芯片的電壓紋波比較大，因此本系統(tǒng)采用線性穩(wěn)壓芯片，減少干擾，保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行，其原理圖如圖6所示。

所述終端節(jié)點(diǎn)連接移動(dòng)供電單元，采用移動(dòng)式供電方式供電，所述移動(dòng)供電單元包括電池和穩(wěn)壓芯片7333，所述電池經(jīng)穩(wěn)壓芯片7333將電壓穩(wěn)定在3.3V為終端節(jié)點(diǎn)供電，其原理圖如圖7所示。

所述ZigBee網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器通過藍(lán)牙模塊與上位機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，所述終端節(jié)點(diǎn)采集到的環(huán)境參數(shù)和ZigBee網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器發(fā)送的控制指令通過ZigBee網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器和終端節(jié)點(diǎn)組建的星型ZigBee網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸。

本系統(tǒng)采用TI公司的CC2530作為ZigBee協(xié)調(diào)器和終端節(jié)點(diǎn)的主控芯片，將不同的傳感器和控制裝置掛載在終端節(jié)點(diǎn)上組成該系統(tǒng)的硬件連接。把終端節(jié)點(diǎn)合理分布在雞舍中，并運(yùn)用現(xiàn)有的ZigBee2007/PRO協(xié)議棧組建ZigBee星型連接網(wǎng)絡(luò)將終端節(jié)點(diǎn)采集到的環(huán)境參數(shù)信息傳輸?shù)絽f(xié)調(diào)器再傳輸?shù)娇刂乒?jié)點(diǎn)，形成一套從采集到控制的完整系統(tǒng)。

除此之外，該系統(tǒng)還有與之配套的上位機(jī)，用戶可通過該上位機(jī)來手動(dòng)控制該系統(tǒng)的控制裝置。考慮到養(yǎng)殖戶相關(guān)知識(shí)了解不多和需要降低人工成本的情況，所以該上位機(jī)也可錄入數(shù)據(jù)自動(dòng)地科學(xué)管理雞舍環(huán)境。

由于ZigBee有著功耗低以及價(jià)格合理的優(yōu)勢，所以該系統(tǒng)能在較低成本的前提下引入最新的科研成果，無需人工介入即可科學(xué)管理雞舍環(huán)境。這樣既節(jié)省了人工成本又提升了養(yǎng)殖效率，將給養(yǎng)殖戶帶來可觀的收益。

以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。