[实用新型]带定位的农田信息智能采集节点

说明书

本实用新型涉及一种带定位的农田信息智能采集节点，具体来说是采用低功耗嵌入式处理器STM32F103VC构成控制模块，配置相应的传感器模块、GPS定位模块、液晶显示模块以及电源等模块，共同完成基于精确空间位置的农田环境信息参数的采集，比如大气温湿度、二氧化碳浓度、风速以及光照等信息，为未来精准农业的实施提供农田环境信息数据的支持。 

精准农业是20世纪80年代初期国际农业领域发展起来的一门新兴的跨学科综合技术，它是在现代信息技术、生物技术、工程技术等一系列高新技术最新成就的基础上发展起来的一种重要的现代农业形式，具备合理利用农业资源、提高农作物产量、降低生产成本、改善生态环境等特点。 

GPS系统是以卫星为基础的无线电导航定位系统，具有全能性(陆地、海洋、航空和航天)、全球性、全天候、连续性和实时性的导航、定位和定时的功能，能为各类用户提供精密的三维坐标、速度和时间。GPS的发展，为获取农田信息时同步获取位置信息提供了一个方便的选择。GPS设备可以提供精准的空间位置信息，将GPS技术与农田信息获取相结合，在获取农田信息的同时同步获取空间位置信息，因而获得农田中各个空间位置的实时动态微环境信息，为精准农业的实施提供数据支持。 

本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种效率高、性能稳定、成本低廉，能够应用于精确空间位置下的农作物生长环境中信息采集的农田信息智能采集节点。 

本实用新型所采用的技术方案是：一种带定位的农田信息智能采集节点，具有控制器模块，还包括与控制器模块相连的温湿度传感器模块、GPS定位模块、ZigBee通信模块、SD卡存储模块、液晶显示模块以及电源模块。 

所述的控制器模块采用最新一代的嵌入式ARM处理器芯片STM32F103VC，该芯片具有高性能、低功耗、成本低等优势，通过搭配相应的外围电路即可完成相关功能。 

所述的温湿度传感器模块用于采集农田环境中的大气温湿度参数。 

所述的GPS定位模块用于输出精确的地理坐标信息。 

所述的ZigBee通信模块用于和其它传感器节点进行无线数据通信，对数据进行汇总和传输。 

所述的SD卡存储模块用于对所有传感器采集到的各项环境信息进行存储，方便工作人员今后对数据的查询。 

所述的液晶显示模块用于显示农田环境中的各项信息参数。 

所述的电源模块负责给整个系统提供电源，以使其正常工作。 

图1是本带定位的农田信息智能采集节点结构框图； 

图1是本带定位的农田信息智能采集节点结构框图； 

图2是本带定位的农田信息智能采集节点温湿度传感器模块电路原理图； 

图3是本带定位的农田信息智能采集节点GPS定位模块电路原理图； 

图4是本带定位的农田信息智能采集节点ZigBee通信模块电路原理图； 

图5是本带定位的农田信息智能采集节点SD卡存储模块电路原理图； 

图6是本带定位的农田信息智能采集节点液晶显示模块电路原理图。 

下面结合附图和实例对本实用新型作进一步说明。 

本带定位的农田信息智能采集节点主要作用是通过ZigBee无线通信模块对各个传感器节点采集到的农田信息进行汇总，将汇总后的农田信息进行处理后上传给农业信息中心，为未来精准农业的实施提供数据支持。 

如图1所示，本实用新型的带定位的农田信息智能采集节点，具有控制器模块(1)，还包括与控制器模块相连的温湿度传感器模块(2)、GPS定位模块(3)、ZigBee通信模块(4)、液晶显示模块(5)以及电源模块(6)。 

如图2所示，本实用新型的温湿度传感器模块选择SHT75温湿度传感器，内含14位A/D转换器并采用两线串行接口进行数据传输。 

如图3所示，本实用新型的GPS定位模块采用全球卫星定位接收芯片Gstar系列GS‑89组成，通过控制器模块的普通IO口相连，采用模拟串口来完成GPS地理坐标信息的接收。 

如图4所示，本实用新型的ZigBee通信模块与控制器的串口相连，由无线射频芯片CC2530组成，用来进行数据的无线传输。 

如图5所示，本实用新型的SD卡存储模块与主控模块的SDIO接口相连，采用SD总线传输模式进行数据传输，主要用于存储采集到农田环境信息。 

如图6所示，本实用新型的液晶显示模块采用Nokia5110液晶显示屏，能够显示英文字符、汉字及图形，采用SPI通信方式与控制器模块相连，用于显示农田环境中的各项信息参数，方便工作人员进行数据查询。