[实用新型]植物生物电和水分传输参数的数据采集装置

权利要求书

1.一种植物生物电和水分传输参数的数据采集装置，其特征在于：包括控制单元、数据感知单元、数据传输单元、授时单元、功能配置单元、系统状态输出单元、扩展单元和电源单元；

所述控制单元的输入端与数据感知单元相连接，用于接收数据感知单元实时采集的检测数据；该控制单元还通过数据传输单元与远程服务器或终端相连接，并进行双向通信；该控制单元的输入端还与授时单元相连接，用于为数据感知单元获取的数据添加时间戳信息；该控制单元的输入端还与功能配置单元相连接，用于接收用户输入的功能配置指令；该控制单元的输出端还与系统状态输出单元相连接，用于向用户输出由控制单元编制的系统状态代码；该控制单元的输出端还与扩展单元相连接，用于与外部设备相连接；所述电源单元的输出端分别与控制单元、数据感知单元、数据传输单元、授时单元、功能配置单元、系统状态输出单元和扩展单元相连接，并为其供电。

2.根据权利要求1所述的一种植物生物电和水分传输参数的数据采集装置，其特征在于：所述控制单元包括微控制器和模数转换器；所述数据感知单元包括电源监测模块、生物电信号测量模块、环境温湿度测量模块、土壤温湿度测量模块、光照强度测量模块和水分传输参数测量模块；

该电源监测模块包括连接在一起的电源电压采样电路和阻抗变换电路，其输出端通过模数转换器与微控制器相连接，用于监测电源电压；

该生物电信号测量模块包括多路连接在一起的生物电信号接口、放大器和低通滤波器，其输出端通过模数转换器与微控制器相连接，用于采集植物茎干任意一点与土壤之间的电势差，或植物茎干纵向任意两点之间的电势差，并通过模数转换后输出至微控制器；

该环境温湿度测量模块包括温湿度测量电路，其输出端通过模数转换器或总线接口与微控制器相连接，用于采集环境温湿度；

该土壤温湿度测量模块包括温湿度测量电路，其输出端通过模数转换器或总线接口与微控制器相连接，用于采集土壤温湿度；

该光照强度测量模块包括光照强度测量电路，其输出端通过模数转换器或总线接口与微控制器相连接，用于采集光照强度；

该水分传输参数测量模块包括两路压力传感器，其输出端通过模数转换器或总线接口与微控制器相连接，用于测量水分传输参数。

3.根据权利要求1或2所述的一种植物生物电和水分传输参数的数据采集装置，其特征在于：所述数据传输单元与控制单元相连接，该数据传输单元包括与控制单元电性连接的移动网络接入电路，能够通过移动网络连接远程服务器或终端，并进行双向通信。

4.根据权利要求1或2所述的一种植物生物电和水分传输参数的数据采集装置，其特征在于：所述授时单元的输出端与控制单元相连接，该授时单元包括与控制单元电性连接的NTP服务器接入电路，能够通过移动网络连接NTP服务器，并获取标准时钟，为数据感知单元获取的数据添加时间戳信息。

5.根据权利要求1或2所述的一种植物生物电和水分传输参数的数据采集装置，其特征在于：所述功能配置单元包括与控制单元电性连接的通信接口，其输出端与控制单元相连接，用于将用户输入的数据采样触发模式指令、采样周期指令、水分传输参数测量方法选择指令和压力传感器选择指令输出至控制单元。

6.根据权利要求1或2所述的一种植物生物电和水分传输参数的数据采集装置，其特征在于：所述系统状态输出单元包括与控制单元电性连接的通信接口，其输入端与控制单元相连接，用于向用户输出由控制单元编制的系统状态代码。

7.根据权利要求1或2所述的一种植物生物电和水分传输参数的数据采集装置，其特征在于：所述扩展单元包括微控制器的通用I/O口、模数转换器接口、I2C接口、SPI接口和UART接口，用于与外部设备相连接。

8.根据权利要求1或2所述的一种植物生物电和水分传输参数的数据采集装置，其特征在于：所述电源单元包括5.0V电源、第一路3.3V电源和第二路3.3V电源；其中，所述5.0V电源为数据传输单元、授时单元供电；所述第一路3.3V电源为控制单元、功能配置单元、系统状态输出单元供电；所述第二路3.3V电源为可控电源，由控制单元控制其开启或关闭，该第二路3.3V电源为数据感知单元和扩展单元供电。