专利名称：基于Zigbee的植物生长监测仪的制作方法
技术领域：
本实用新型属于监测装置，特别是涉及到一种植物生产用的基于Zigbee的植物生长监测仪。
背景技术：
植物生长监测仪是用于植物生长监测的仪器，但现有植物生长监测仪只能采集不能存储，要把采集的数据实时发给位机，且功耗大、监测时间短，不易发现植物生长环境的安全隐患。另外，现有植物生长监测仪没有智能性，对数据不加区分，只要有数据就采并传给上位机，造成大量的数据冗余，真正有用的数据不多。
发明内容本实用新型旨在于克服现有技术的不足，提供了一种基于Zigbee的植物生长监测仪。本实用新型的基于Zigbee的植物生长监测仪，是由采集模块和微控制器构成，采集模块包括容栅传感器、光照传感器、温度传感器、湿度传感器和A/D转换模块。所述的容栅传感器、光照传感器、温度传感器、湿度传感器通过各自的A/D转换模块均与微控制器联接，有数据存储模块和收发模块均与微控制器联接。作为本实用新型的进一步改进，所述数据存储模块包括USB模块和数据存储器， 数据存储器通过USB模块与微控制器联接。作为本实用新型的进一步改进，所述的收发模块包括Zigbee模块和GPRS模块。作为本实用新型的进一步改进，有电源模块给微控制器供电。基于Zigbee的植物生长监测仪是通过高精度传感器测量植物的生长环境参数和自身的生长参数来监测植物的生长状态，通过对采集的参数分析，可以用于检测植物的生长环境配置是否合理，检测植物的生长环境是否存在健康隐患，为进行植物生长方面的科学研究提供重要数据支持。为了获取有效、可靠的监测数据，本监测仪采用由PIC微控制器构成的超低功耗的数据采集模块结和由ZigBee无线模块构成超低功耗无线传输模块还有由超大存储器(最大存储量32G)构成的数据存储器，这些用以保障数据采集、传输过程的长期稳定可靠运行。ZigBee模块采用IEEE 802. 15. 4协议，它是一种短距离、低功耗的无线通信模块，其特点是近距离、低复杂度、自组织、低功耗、低数据速率、低成本。比较适合整个植物群落的多点监控。利用多种传感器无线节点组成的ZigBee无线网络，实现植物生长环境的光照、温度、湿度、杆径或果实直径的的自动采集和传输，本监测仪在设计时充分考虑了植物生长环境监测的特殊情况，具有抗振动，防尘埃、防水，抗电磁辐射干扰能力强，不会受外界电子设备的电磁干扰而产生异常动作，保障了系统的高可靠性，可以实用于各种恶劣的工业环境。本监测主要特点(1)监测仪具有自组网能力，多个监测仪并用可以实现整个植物群落生长环境的监测。(2)能够实时监测植物生长环境参数，当参数超限时，能够通过GSM网络，给监测人员发送报警短信。(3)监测仪本身带有海量内存，植物生长环境参数能够连续存储，供监测人员离线分析。(4)监测仪具有超低功耗，由锂电池供电，可以连续工作2年以上。由于使用无线网络传感技术，大大减小了现场布线的工作量，使得监测施工十分方便快捷。

图1是本实用新型的基于Zigbee的植物生长监测仪的结构原理图。
具体实施方式
本实用新型的基于Zigbee的植物生长监测仪，是由采集模块1和微控制器2构成，采集模块1包括容栅传感器3、光照传感器4、温度传感器5、湿度传感器6和A/D转换模块，这些传感器用于监测植物受外部环境作用时的变化情况。所述的容栅传感器3、光照传感器4、温度传感器5、湿度传感器6通过各自的A/D转换模块均与微控制器2联接，有数据存储模块7和收发模块8均与微控制器2联接。所述数据存储模块7包括USB模块9和数据存储器10，数据存储器10通过USB模块9与微控制器2联接；数据存储器10，能够存储流量数据，同时还能把数据拷贝到计算机，对数据进行分析处理。微控制器通过USB接口模块和数据存储器进行数据交换。数据存储器把温度、湿度、光照、果径数据实时记录下来，供日后分析使用。所述的收发模块8包括Zigbee模块11和GPRS模块12，当多个植物生长监测仪对植物群落进行整体监测时，作为协调器使用的监测仪接有Zigbee模块和GPRS模块， 作为路由器使用的监测仪只接有Zigbee模块，不用接GPRS模块。作为协调器使用的监测仪通过无线网络接收作为路由器使用的监测仪采集的数据并通过GPRS发送给上位机。平时MUC、Zigee模块、GPRS模块处于休眠状态，用以节电，如果植物生长参数达到报警级别， MCU则启动Zigbee无线模块，把数据发送给作为协调器使用的监测仪，作为协调器使用的监测仪启动GPRS模块，把报警数据发送给监控人员。有电源模块13给微控制器2供电。
权利要求1.基于Zigbee的植物生长监测仪，是由采集模块(1)和微控制器(2)构成，采集模块(1)包括容栅传感器(3)、光照传感器(4)、温度传感器(5)、湿度传感器(6)和A/D转换模块，容栅传感器(3)、光照传感器(4)、温度传感器(5)、湿度传感器(6)通过各自的A/D转换模块均与微控制器(2 )联接，其特征在于有数据存储模块(7 )和收发模块(8 )均与微控制器(2)联接。
2.如权利要求1所述的基于Zigbee的植物生长监测仪，其特征在于所述数据存储模块 (7)包括USB模块(9)和数据存储器(10)，数据存储器(10)通过USB模块(9)与微控制器 (2)联接。
3.如权利要求1所述的基于Zigbee的植物生长监测仪，其特征在于所述的收发模块 (8 )包括 Zigbee 模块(11)和 GPRS 模块(12)。
4.如权利要求1或2或3所述的基于Zigbee的植物生长监测仪，其特征在于有电源模块(13)给微控制器(2)供电。
专利摘要本实用新型的基于Zigbee的植物生长监测仪属于监测装置，是由采集模块和微控制器构成，有数据存储模块和收发模块均与微控制器联接。所述数据存储模块包括USB模块和数据存储器，数据存储器通过USB模块与微控制器联接。所述的收发模块包括Zigbee模块和GPRS模块。本实用新型的基于Zigbee的植物生长监测仪具有自组网能力，多个监测仪并用可以实现整个植物群落生长环境的监测；能够实时监测植物生长环境参数，当参数超限时，能够通过GSM网络，给监测人员发送报警短信；监测仪本身带有海量内存，植物生长环境参数能够连续存储，供监测人员离线分析；监测仪具有超低功耗，由锂电池供电，可以连续工作2年以上。由于使用无线网络传感技术，大大减小了现场布线的工作量，使得监测施工十分方便快捷。
文档编号G01D21/02GK202126277SQ20112025873
公开日2012年1月25日 申请日期2011年7月21日 优先权日2011年7月21日
发明者冯惠研, 尹淑欣, 王雪, 路阳, 高云丽 申请人:黑龙江八一农垦大学