土壤墒情及空气温湿度综合无线传感器的制作方法

本实用新型涉及农业设备技术领域，具体的说是一种土壤墒情及空气温湿度综合无线传感器。

背景技术：

现代农业设施中需要部署多个多种类的环境传感器检测设备，实时监测环境信息以调整种植环境，满足种植的要求。在种植场所要采集的环境信息种类较多，面积较大的温室中还需要进行多点采集，这样会造成部署传感器数量巨大，布设的通信电缆线路复杂，提高了果蔬种植的成本。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种土壤墒情及空气温湿度综合无线传感器，能够同时采集空气温度、湿度，土壤温度、湿度和土壤的ec值，以减少传感器的数量，降低生产成本。

为达到上述目的，本实用新型所采取的技术方案为：

一种土壤墒情及空气温湿度综合无线传感器，本传感器与设备控制系统相连接，包括封装壳体，还包括与电源模块u2相连接的mcu微控制单元u1、空气温湿度传感器s、与土壤传感器接收端口h相连接的土壤墒情探针和显示屏x；mcu微控制单元u1的p1.0端、p1.1端与zigbee电路模块u3相连接，zigbee电路模块u3以uart方式和mcu微控制单元u1进行通信；空气温湿度传感器s的sda端与mcu微控制单元u1的p3.0端相连接，将空气温湿度传感器s所收集的空气温度和空气湿度信号传输给mcu微控制单元u1；土壤传感器接收端口h与485信号芯片u4相连接，485信号芯片u4与mcu微控制单元u1的p3.0端、p3.1端相连接；土壤墒情探针将采集的土壤的温度、土壤湿度和土壤ec值信号通过土壤传感器接收端口h和485信号芯片u4传输给mcu微控制单元u1；mcu微控制单元u1对所接收到的空气温度、空气湿度、土壤的温度、土壤湿度和土壤ec值信号进行分析处理后，将信号通过显示屏x进行显示。

优选的，所述mcu微控制单元u1还与复位电路相连接，复位电路包括手动按钮key，手动按钮key固定在封装壳体的外壁上。

优选的，所述电源模块u2输出5v和3v两种电压。

优选的，所述显示屏x固定在封装壳体的前侧壁上，显示屏x上分行显示土壤墒情探针和空气温湿度传感器s1采集到的环境参数，第一行显示土壤的温度、土壤的湿度和土壤ec值，第二行显示空气温度和空气湿度。

优选的，所述封装壳体的下方开设有透气栅格。

本实用新型所述传感器可作为独立的传感器使用，也可作为控制系统中的感应模块使用。

作为独立传感器使用时，按下手动按钮key后，会在显示屏x显示土壤温度、土壤湿度、土壤ec值、空气温度和空气湿度五种环境参数。显示屏x会在设定的显示时间长度后息屏。

作为设备控制系统中的感应模块进行使用时，与设备控制系统连接时不需要通信线，可通过zigbee电路模块u3以2.4gzigbee协议的无线电信号传送信息。

当种植场所内设有多个传感器时，每个传感器会有自己固定的地址（会在传感器外壳后面标注），设备控制系统通过zigbee协议的无线信号向指定的传感器发送控制命令，传感器会向发送此信息的控制器返送环境参数。

本实用新型能同时采集空气温度、空气湿度、土壤温度、土壤湿度和土壤ec值五种环境参数，可以同时使用无线通信，无需布设通信电缆，简化了传感器的数量和电缆的布线，降低了生产成本，提高了信息采集效率。

附图说明

图1是本实用新型的连接框图；

图2是图1中mcu微控制单元u1与空气温湿度传感器s的电路连接原理图；

图3是图1中土壤传感器接收端口h与485信号芯片u4的电路连接原理图；

图4是图1中电源模块u2的电路原理图；

图5是图1中zigbee电路模块u3的电路原理图；

图6是封装壳体的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型进行详细说明。

如图1至图6所示的一种土壤墒情及空气温湿度综合无线传感器，本传感器与设备控制系统相连接，包括封装壳体，还包括与电源模块u2相连接的mcu微控制单元u1、空气温湿度传感器s、与土壤传感器接收端口h相连接的土壤墒情探针和显示屏x；mcu微控制单元u1的p1.0端、p1.1端与zigbee电路模块u3相连接，zigbee电路模块u3以uart方式和mcu微控制单元u1进行通信；空气温湿度传感器s的sda端与mcu微控制单元u1的p3.0端相连接，将空气温湿度传感器s所收集的空气温度和空气湿度信号传输给mcu微控制单元u1；土壤传感器接收端口h与485信号芯片u4相连接，485信号芯片u4与mcu微控制单元u1的p3.0端、p3.1端相连接；土壤墒情探针将采集的土壤的温度、土壤湿度和土壤ec值信号通过土壤传感器接收端口h和485信号芯片u4传输给mcu微控制单元u1；mcu微控制单元u1对所接收到的空气温度、空气湿度、土壤的温度、土壤湿度和土壤ec值信号进行分析处理后，将信号通过显示屏x进行显示。

mcu微控制单元u1还与复位电路相连接，复位电路包括手动按钮key，手动按钮key固定在封装壳体的外壁上。

电源模块u2输出5v和3v两种电压。

显示屏x固定在封装壳体的前侧壁上，显示屏x上分行显示土壤墒情探针和空气温湿度传感器s1采集到的环境参数，第一行显示土壤的温度、土壤的湿度和土壤ec值，第二行显示空气温度和空气湿度。

封装壳体的下方开设有透气栅格。

本实用新型所述传感器可作为独立的传感器使用，也可作为控制系统中的感应模块使用。作为独立传感器使用时，按下手动按钮key后，会在显示屏x显示土壤温度、土壤湿度、土壤ec值、空气温度和空气湿度五种环境参数。显示屏x会在设定的显示时间长度后息屏。作为设备控制系统中的感应模块进行使用时，与设备控制系统连接时不需要通信线，可通过zigbee电路模块u3以2.4gzigbee协议的无线电信号传送信息。

当种植场所内设有多个传感器时，每个传感器会有自己固定的地址（会在传感器外壳后面标注），设备控制系统通过zigbee协议的无线信号向指定的传感器发送控制命令，传感器会向发送此信息的控制器返送环境参数。

技术特征：

1.一种土壤墒情及空气温湿度综合无线传感器，本传感器与设备控制系统相连接，包括封装壳体，其特征在于：还包括与电源模块u2相连接的mcu微控制单元u1、空气温湿度传感器s、与土壤传感器接收端口h相连接的土壤墒情探针和显示屏x；mcu微控制单元u1的p1.0端、p1.1端与zigbee电路模块u3相连接，zigbee电路模块u3以uart方式和mcu微控制单元u1进行通信；空气温湿度传感器s的sda端与mcu微控制单元u1的p3.0端相连接，将空气温湿度传感器s所收集的空气温度和空气湿度信号传输给mcu微控制单元u1；土壤传感器接收端口h与485信号芯片u4相连接，485信号芯片u4与mcu微控制单元u1的p3.0端、p3.1端相连接；土壤墒情探针将采集的土壤的温度、土壤湿度和土壤ec值信号通过土壤传感器接收端口h和485信号芯片u4传输给mcu微控制单元u1；mcu微控制单元u1对所接收到的空气温度、空气湿度、土壤的温度、土壤湿度和土壤ec值信号进行分析处理后，将信号通过显示屏x进行显示。

2.根据权利要求1所述的土壤墒情及空气温湿度综合无线传感器，其特征在于：所述mcu微控制单元u1还与复位电路相连接，复位电路包括手动按钮key，手动按钮key固定在封装壳体的外壁上。

3.根据权利要求1或2所述的土壤墒情及空气温湿度综合无线传感器，其特征在于：所述电源模块u2输出5v和3v两种电压。

4.根据权利要求3所述的土壤墒情及空气温湿度综合无线传感器，其特征在于：所述显示屏x固定在封装壳体的前侧壁上，显示屏x上分行显示土壤墒情探针和空气温湿度传感器s1采集到的环境参数，第一行显示土壤的温度、土壤的湿度和土壤ec值，第二行显示空气温度和空气湿度。

5.根据权利要求4所述的土壤墒情及空气温湿度综合无线传感器，其特征在于：所述封装壳体的下方开设有透气栅格。

技术总结
本实用新型公开了一种土壤墒情及空气温湿度综合无线传感器，包括封装壳体、与电源模块U2相连接的MCU微控制单元U1、空气温湿度传感器S、与土壤传感器接收端口H相连接的土壤墒情探针和显示屏X；MCU微控制单元U1与zigbee电路模块U3相连接，空气温湿度传感器S的SDA端与MCU微控制单元U1的p3.0端相连接，土壤传感器接收端口H与485信号芯片U4相连接，485信号芯片U4与MCU微控制单元U1相连接；土壤墒情探针将采集的土壤的温度、土壤湿度和土壤EC值信号通过土壤传感器接收端口H和485信号芯片U4传输给MCU微控制单元U1；MCU微控制单元U1对所接收到的空气温度、空气湿度、土壤的温度、土壤湿度和土壤EC值信号进行分析处理后，将信号通过显示屏X进行显示。

技术研发人员：姜峰;张振华;安建军;刘晨荣;张紫霄;张国栋;毛文韬;李大瑞
受保护的技术使用者：兰州兰石集团兰驼农业装备有限公司
技术研发日：2021.01.13
技术公布日：2021.08.03