[实用新型]一种用于山地柑橘园环境信息自动采集的节点

说明书

本实用新型公开了一种用于山地柑橘园环境信息自动采集的节点，包括微处理器模块、稳压电源模块、光电转换模块、串口电平转换模块、传感器模块、光照解析模块、GPRS模块。本实用新型微处理器模块采用基于低功耗内核ARM Cortex‑M3的HT32芯片，稳压电源模块采用开关电源芯片TI公司的开关电源芯片TPS54331D。光电转换模块用于将太阳能转换为电能为锂电池充电。串口电平转换模块用于将微处理器输出的TTL电平转换为RS232电平用于与GPRS模块通过串口通信。传感器模块采用M20土壤温湿度模块。光照解析模块采用L‑10模块，用于采集山地柑橘园光照、太阳辐射量、有效辐射时间等信息。本实用新型还具有结构简单、操作方便、系统运行稳定可靠的优点。

技术领域

本实用新型涉及山地柑橘园环境信息测量装置领域，尤其涉及一种用于山地柑橘园环境信息自动采集的节点。

背景技术

柑橘是一种重要的经济作物，我国的柑橘生产多年来总体情况是，数量大，质量一般。主要原因在于我国的柑橘生产基本依靠人工经验，对于柑橘的实际含水量、需水量、年光照情况等缺乏精确的认知。随着科学技术的发展，研究对山地柑橘园生长基本信息如土壤温湿度、光照情况等进行实时自动采集，对于提高山地柑橘种植信息化水平具有重要意义。

目前对于柑橘园环境信息采集，主要利用专用设备，随机选取几个地点，将设备探头插入土壤中，读取数据并人工记录后录入计算机来进行数据分析，之后再前往下一地点继续采集。这种方式缺乏实时性，且检测需要专人操作专用设备，在大型山地柑橘园中如此工作，会导致劳动量极大，最终效果也不太理想。同时，对于一年中光照情况，也缺乏专用仪器设备进行测量，只有气象宏观数据，而缺乏针对具体山地柑橘园的专用检测手段。因此，如何设计一种能够对山地柑橘园环境信息进行自动采集的节点，将山地柑橘园土壤信息和光照信息准确方便的呈现在种植用户眼前，成为一个急需解决的重要问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种结构简单、能够自动采集并上传环境数据的节点。

本实用新型的目的通过下述技术方案实现：

一种用于山地柑橘园环境信息自动采集的节点，该节点利用微处理器模块自动采集各种传感器的数据信息，并通过无线数据传输的方式将收集并处理好的数据信息发送至云服务器上。该节点的结构主要包括用于采集并处理各传感器数据的微处理器模块、用于提供稳定电压的稳压电源模块、用于储存电量的锂电池、用于将太阳能转换为电能的光电转换模块、用于检测山地柑橘园土壤实时温湿度信息的传感器模块、用于检测山地柑橘园光照强度、辐射量、有效辐射时间的光照解析模块、用于将山地柑橘园环境信息传输至远程云服务器GPRS模块、以及用于微处理器模块与GPRS模块之间电平转换的串口电平转换模块。

具体的，所述微处理器模块分别与光电转换模块、串口电平转换模块、传感器模块、光照解析模块、以及GPRS模块电连接，实现太阳能的存储及转化、通信端口的电平转化、土壤温湿度信息的采集、光照信息的采集、以及节点与云服务器之间的数据传输。

具体的，所述稳压电源模块分别与微处理器模块、光电转换模块、锂电池、串口电平转换模块、传感器模块、光照解析模块、GPRS模块电连接，实现整个节点的稳定供电。

作为本实用新型的优选方案，所述微处理模块采用基于低功耗内核ARMCortex-M3的HT32芯片。该芯片具有超低功耗，同时具有该系列内核的高性能特点，能够实时处理柑橘园环境信息的采集。

作为本实用新型的优选方案，所述稳压电源模块采用型号为TPS54331D的开关电源芯片。该芯片开关频率达到4MHz，具有较高的转换效率，其输入电压为4-28V,输出电流可以达到3A，能够为节点提供稳定的电源。