[实用新型]基于太阳能供电的农田环境监测系统

说明书

技术领域

本实用新型属于农业物联网的技术领域，具体涉及基于太阳能供电的农田环境监测系统。

背景技术

在本实用新型发明之前，目前市场上的无线传感器节点的供电方式主要有两种，一种是使用干电池为传感器节点节点供电，此种方法需要不断更换电量耗尽的干电池，不但成本较高，而且长期地检查和维护会浪费大量的人力资源。另一种方法是依靠太阳能为充电电池充电，并由电池为节点实时供电，此种方法虽然省去了大量电池的成本，也降低了维护和更换电池的频率，但是在阴雨天气时，传感器会因为电压不足而无法稳定工作。

在现代化的智慧农业中，如何保证在天气恶劣时，无线传感器节点能够正常工作成为亟待解决的问题，因为天气恶劣时的农田中的各参数值更加的重要。

实用新型内容

在本实用新型的目的就是克服上述缺陷，提供一种基于太阳能供电的农田环境监测系统。

本实用新型的技术方案是：

基于太阳能供电的农田环境监测系统，其主要技术特征在于太阳能电池模块经充电电路连接充电电池模块，太阳能电池模块、充电电池模块分别连接到传感器节点模块，传感器节点模块连接PC机；所述太阳能电池模块中的太阳能电池板连接开关S1，开关S1连接充电电路，直流变换电路连接传感器节点模块中的CC2530输入点，CC2530输出点连接开关S1；所述充电电池模块中锂电池连接开关S2，开关S2输出连接稳压电路，稳压电路连接传感器节点模块；所述传感器节点模块中传感器连接至信号放大电路，信号放大电路连接至处理器模块的CC2530，CC2530分别输出连接至比较电路、无线收发模块，CC2530连接比较电路，无线收发模块连接至功率放大电路。

所述直流变换电路连接开关S1。

所述锂电池有二块，分别连接开关S2、传感器节点模块的处理器模块中的比较电路。

所述开关S2输出连接的稳压电路有二个，分别为3.3V稳压电路、5V稳压电路，3.3V稳压电路、5V稳压电路分别连接传感器节点模块的处理器模块。

所述开关S1和开关S2为单刀双掷模拟开关。

所述比较电路的阈值电压设为3.45V。

所述传感器节点模块包括光照传感器、环境温湿度传感器、土壤温湿度传感器、可燃气体传感器、二氧化碳传感器、水中溶氧传感器、土壤水分传感器。

所述信号放大电路包括极性反转电路和电信号放大电路。

本实用新型的有益效果表现为：

1、本实用新型的农田环境监测节点，它主要适用于智慧农业中的环境参数采集，也适用于智能交通等领域的前端采集工作，应用范围广；

2、本实用新型的农田环境监测节点可以在光照不足等恶劣天气下稳定工作，环境适应性强，保证了传感器的功能不受天气的影响；

3、本实用新型的农田环境监测节点数据通信能力强，数据准确；

4、本实用新型的农田环境监测节点可以采集多种类型的传感器的信号、数据采集覆盖范围广，避免采集功能的单一化；

5、本实用新型的农田环境监测节点与上位机系统保持无线方式的连接，实时性好。

本发明的其他具体效果将在下面继续说明。

附图说明

图1——本实用新型的结构原理方框示意图。

图2——本实用新型的电源供给模块的主程序流程示意图。

图3——本实用新型的发送节点的主程序流程示意图。

图4——本实用新型的接收节点的主程序流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

如图1所示：

太阳能电池模块经充电电路连接充电电池模块，太阳能电池模块、充电电池模块均连接到传感器节点模块，传感器节点模块连接PC机。

具体而言：

太阳能电池模块中的太阳能电池板分别连接开关S1、直流变换电路，开关S1连接充电电路，直流变换电路连接传感器节点模块中的CC2530输入点，CC2530输出点连接开关S1。

充电电池模块中有锂电池，本实用新型中设置有二块锂电池，充电电路分别连接该二块锂电池，锂电池连接开关S2，开关S2输出连接稳压电路，本实用新型中设置3.3伏稳压电路和5伏稳压电路，锂电池连接至传感器节点模块的处理器模块中的比较电路，处理器模块的比较电路连接开关S2，3.3伏稳压电路和5伏稳压电路也连接至处理器模块。开关S1和开关S2是单刀双掷开关。