[实用新型]一种茶园环境监控装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及农业生产控制设备领域，尤其是一种茶园环境监控装置。

背景技术

茶叶是我国的传统特色农产品，品种繁多，各具特色。目前我国茶园的茶农浇水、施肥、防病虫害等由茶农到茶园中去操作，耗时长，效率低。用物联网技术管理茶园，茶农在家里就可以实时查看茶园的雨量、光照、土壤养分、病虫害情况等，实现茶叶生长、采摘加工、储存销售等各个环节的全程记录，及时地掌握茶园茶树生长情况，全天候掌握茶园土壤的干湿度、茶树芽生长情况以及茶树的病虫害状况等。一旦出现病虫害，技术人员可以及时到现场帮忙解决。本系统采用高性能、低功耗的ARM系列处理器为核心，并结合检测设备对茶园进行管理，可以提高茶叶的质量和管理效率。

发明内容

本实用新型在于提供一种茶园环境监控装置，通过SLHT1-3土壤温湿度传感器、JASP2801土壤PH传感器、HA2003光照传感器、WIFI摄像头采集环境数据，当参数超过适宜茶叶生长的范围时，ARM微处理器控制执行机构的工作状态，以实现茶园环境的现场控制；通过服务器、Internet网络、3G网络等则可以实现数据的远程监控。

本实用新型的技术方案是：一种茶园环境监控装置，包括上位机，传感器节点，Zigbee汇聚节点，Zigbee路由节点，WIFI摄像头，WIFI路由器，执行机构，服务器和手机；所述传感器节点采集的数据先后经Zigbee汇聚节点和Zigbee路由节点无线传输至上位机；所述WIFI摄像头拍摄的图像经WIFI路由器无线传输至上位机；所述上位机的数据经Internet网络传输至服务器，同时经3G网络无线传输至手机；所述传感器节点包括SLHT1-3土壤温湿度传感器、JASP2801土壤PH传感器、HA2003光照传感器、ARM微处理器、Zigbee收发模块、JTAG接口、液晶屏、SIM卡；所述ARM微处理器采用STM32W108芯片；所述ARM微处理器的RF_TX_ALT_P、 RF_TX_ALT_N、RF_P、RF_ N、BIAS_R、PC5和PC6端口连接到Zigbee收发模块；所述SLHT1-3土壤温湿度传感器、JASP2801土壤PH传感器、HA2003光照传感器的输出信号端分别连接到ARM微处理器的PA1～PA3端口；所述JTAG接口的引脚TRST、TDO、TDI、TMS和TCK分别连接到ARM微处理器的JRST、JTDO、JDTI、JTMS和JTCK端口，用于将程序烧写到ARM微处理器；所述液晶屏的引脚RS、CS、SDA、SCL和RESET分别与ARM微处理器的PC4、PA6、PB5、PB3和PB1端口相连接，用于显示3个传感器的数据；所述SIM卡的引脚CCRST、CCCLK和CCIO分别与ARM微处理器的PC3、PB2和PC7端口相连接，用于将数据通过3G网络无线传输给手机。

 所述Zigbee汇聚节点采用STM32W108模块，其内部通过RF_TX_ALT_P、 RF_TX_ALT_N、RF_P、RF_ N、BIAS_R、PC5和PC6端口连接无线射频模块，扩大数据无线发送距离；所述Zigbee路由节点以Zigbee汇聚节点为基础，另增设RS232串口线接口，实现数据无线接收和串行传送；所述传感器节点的ARM微处理器对3个传感器采集的数据处理后传给Zigbee收发模块，所述Zigbee收发模块将数据通过Zigbee自组织网络传到Zigbee汇聚节点；所述Zigbee汇聚节点将数据传到Zigbee路由节点；所述Zigbee路由节点经RS232串口与上位机相连，将数据传至上位机；另一方面，所述Zigbee路由节点接收上位机传达的操作指令，经Zigbee汇聚节点传到传感器节点的Zigbee收发模块；所述传感器节点的ARM微处理器经PC0～PC2端口发出控制信号，以控制执行机构。

所述执行机构分别连接到传感器节点中ARM微处理器的PC0～PC2端口，其接收到ARM微处理器发出的控制信号后产生对应动作。

所述WIFI摄像头采用CS-R5110高清网络摄像头，所述WIFI路由器采用TL-WR842N无线路由器，WIFI摄像头拍摄的图像经WIFI路由器无线传至上位机；所述服务器采用网络服务器，用于存储数据；所述手机通过3G网络可访问服务器数据或上位机数据。

本发明具有以下优点：采用先进的ARM嵌入式控制技术，高速且低功耗，可免于大量的人力物力投入到茶园的看管监控；通过Zigbee网络、Internet、3G网络等技术异构融合，提高数据传输的实时性和可靠性；具有智能化程度高，操作简单、安装方便等显著特点。