本實用新型專利技術(shù)公開了一種用于監(jiān)測土壤含水量的無線傳感器網(wǎng)絡節(jié)點模塊，包括電源電路、傳感器接口電路、微控制器電路、射頻電路，傳感器接口電路與微控制器的模擬信號輸入端相連接，射頻電路與微控制器的串行口相連接，電源電路與傳感器接口電路、微控制器電路、射頻電路相連接，本實用新型專利技術(shù)采用無線傳輸代替有線傳輸，方便快捷，采用干電池供電代替電纜供電，便于維護。此外，采用C8051F912微控制器構(gòu)成微控制器電路，它具有超低功耗模式，降低了節(jié)點的能耗，延長了網(wǎng)絡的生命周期；同時也安裝簡便，節(jié)約了成本，延長電池使用時間。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本技術(shù)涉及屬于電子測控領(lǐng)域，尤其涉及一種用于檢測土壤含水量的無線傳感器網(wǎng)絡節(jié)點模塊。
技術(shù)介紹
隨著計算機與信息技術(shù)在農(nóng)業(yè)上的廣泛應用，精準農(nóng)業(yè)控制可以極大地節(jié)約各種原料的投入，大大降低生產(chǎn)成本，提高土地的收益率，同時十分有利于環(huán)境保護。精準農(nóng)業(yè)前提就是農(nóng)業(yè)環(huán)境信息的精確獲取，如光照、溫度、土壤含水量等信息的采集。一種用于監(jiān)測土壤含水量的無線傳感器網(wǎng)絡節(jié)點模塊通過實時測量環(huán)境中的土壤含水量信息，傳送給信息中心收集和處理，為農(nóng)作物提供最佳的生長環(huán)境，促進農(nóng)作物的產(chǎn)量提供準確的、科學的依據(jù)。目前含水量信息監(jiān)測在農(nóng)業(yè)大棚、糧倉、食品倉庫等方面應用越來越廣泛，隨之而來對成本、精確度、操作簡便性等要求也越來越高。一方面要求含水量傳感器采集精度要高、速度要快，另一方面要求操作簡便、信息傳輸快。由于傳感器節(jié)點的分布廣泛，傳統(tǒng)的有線傳輸成不過高并且不易維護，采用無線收發(fā)器來傳輸信息則簡便、快捷。此外，微控制器采用C8051F912，它具有5種電源方式:正常、空閑、停機、掛起和休眠，微控制器可以通過電源管理單元(PMUO)允許器件進入可用的電源方式和從某種方式中喚醒。在節(jié)點模塊完成一次數(shù)據(jù)的采集和發(fā)送后，可通過設置使它進入睡眠模式，在下一個工作周期到來之時在回到工作模式，這樣可以很大程度上降低節(jié)點的功耗，延長網(wǎng)絡的生命周期。因此采用無線傳感器網(wǎng)絡設計一種低成本、低功耗的數(shù)字土壤含水量節(jié)點模塊是最佳選擇。
技術(shù)實現(xiàn)思路
為了解決
技術(shù)介紹
所存在的問題，本技術(shù)采用以下技術(shù)方案:一種用于監(jiān)測土壤含水量的無線傳感器網(wǎng)絡節(jié)點模塊，包括電源電路、土壤含水量傳感器接口電路、微控制器電路和射頻電路，土壤含水量傳感器接口電路和射頻電路分別與微控制器電路連接，微控制器電路包含一個微控制器U2，土壤含水量傳感器接口電路包含一個土壤含水量傳感器Ul，射頻電路包含一個射頻芯片U3。本技術(shù)用無線傳感器網(wǎng)絡技術(shù)設計，用無線傳輸方式取代了有線連接方式，無需鋪設線路，安裝方便，具有良的擴展性；使用干電池供電，取代了傳統(tǒng)的電纜供電方式，節(jié)約了維護成本；同時采用提供低功耗模式的C8051F912為處理器，降低了節(jié)點功耗。【附圖說明】圖1為本技術(shù)的原理結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本技術(shù)的電路原理圖。【具體實施方式】以下結(jié)合【附圖說明】對本技術(shù)進行說明:如圖1所示，本技術(shù)的一種用于監(jiān)測土壤含水量的無線傳感器網(wǎng)絡節(jié)點模塊，包括電源電路1、土壤含水量傳感器接口電路2、微控制器電路3、射頻電路4，土壤含水量傳感器接口電路2、射頻電路4分別與微控制器電路3連接，微控制器電路3包含一個微控制器U2，土壤含水量傳感器接口電路2包含一個土壤含水量傳感器Ul，射頻電路4包含一個射頻芯片U3。如圖2所示，所述的微控制器U2為C8051F912芯片，所述的射頻芯片U3為AT86RF212芯片，電源電路采用3節(jié)干電池為電源，電源的正極經(jīng)過二極管Dl并連接電容Cl 一端接到微控制器U2、射頻芯片U3模擬電源輸入端，電源一端通過電阻Rl輸出連接微控制器U2、土壤含水量傳感器Ul、射頻芯片U3，土壤含水量傳感器Ul的輸出信號端DATA通過電阻R2與微控制器U2的P0.7端連接，射頻芯片U3的SCLK、MIS0、M0S1、SEL、/RST、SLP_TR 和 IRQ 端口分別和微控制器 U2 的 Ρ1.0、Ρ1.1、Ρ1.2、Ρ1.3、Ρ1.4、Ρ1.5 和 P0.1 端口連接，接收微控制器U2處理后的土壤含水量數(shù)據(jù)，射頻芯片U3經(jīng)過發(fā)射和接收路徑LC濾波電路后與天線連接，與匯聚節(jié)點進行無線通信傳輸數(shù)據(jù)。本技術(shù)一種用于監(jiān)測土壤含水量的無線傳感器網(wǎng)絡節(jié)點模塊采用干電池供電，使用高性能低功耗的微控制器技術(shù)、射頻技術(shù)和無線傳感器網(wǎng)絡技術(shù)，采用3節(jié)5號可充電電池產(chǎn)生工作電源，通過土壤含水量傳感器構(gòu)成土壤含水量檢測電路，通過嵌入式微控制器C8051F912監(jiān)測、采集和土壤含水量信息，并將處理后的土壤含水量數(shù)據(jù)輸出給射頻芯片AT86RF212 ;射頻芯片通過天線，將土壤含水量數(shù)據(jù)以無線方式發(fā)送給匯聚節(jié)點。在進行一次數(shù)據(jù)采集和發(fā)送后，可通過配置微控制器C8051F912中的電源管理模塊(PMUO)進入睡眠模式，在下一個工作周期到來時再切換回正常模式。【主權(quán)項】1.一種用于監(jiān)測土壤含水量的無線傳感器網(wǎng)絡節(jié)點模塊，其特征在于:包括電源電路、土壤含水量傳感器接口電路、微控制器電路和射頻電路，土壤含水量傳感器接口電路和射頻電路分別與微控制器電路連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于監(jiān)測土壤含水量的無線傳感器網(wǎng)絡節(jié)點模塊，其特征在于:微控制器電路包含一個微控制器U2，土壤含水量傳感器接口電路包含一個土壤含水量傳感器Ul，射頻電路包含一個射頻芯片U3。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的種用于監(jiān)測土壤含水量的無線傳感器網(wǎng)絡節(jié)點模塊，其特征在于:所述的微控制器U2為C8051F912芯片，所述的射頻芯片U3為AT86RF212芯片，電源電路采用3節(jié)干電池為電源，電源的正極經(jīng)過二極管Dl并連接電容Cl 一端接到微控制器U2、射頻芯片U3模擬電源輸入端，電源一端通過電阻Rl輸出連接微控制器U2、土壤含水量傳感器U1、射頻芯片U3，土壤含水量傳感器Ul的輸出信號端DATA通過電阻R2與微控制器U2 的 P0.7 端連接，射頻芯片 U3 的 SCLK、MISO、MOS1、SEL、/RST、SLP_TR 和 IRQ 端 P 分別和微控制器 U2 的 Pl.0、PL 1、PL 2、PL 3、PL 4、PL 5 和 P0.1 端口連接。【專利摘要】本技術(shù)公開了一種用于監(jiān)測土壤含水量的無線傳感器網(wǎng)絡節(jié)點模塊，包括電源電路、傳感器接口電路、微控制器電路、射頻電路，傳感器接口電路與微控制器的模擬信號輸入端相連接，射頻電路與微控制器的串行口相連接，電源電路與傳感器接口電路、微控制器電路、射頻電路相連接，本技術(shù)采用無線傳輸代替有線傳輸，方便快捷，采用干電池供電代替電纜供電，便于維護。此外，采用C8051F912微控制器構(gòu)成微控制器電路，它具有超低功耗模式，降低了節(jié)點的能耗，延長了網(wǎng)絡的生命周期；同時也安裝簡便，節(jié)約了成本，延長電池使用時間。【IPC分類】H04W84/18, G08C17/02【公開號】CN204740721【申請?zhí)枴緾N201520333180【專利技術(shù)人】魏曉東, 江玲, 宋世俊, 高錦標 【申請人】安徽中澳科技職業(yè)學院【公開日】2015年11月4日【申請日】2015年5月21日本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
一種用于監(jiān)測土壤含水量的無線傳感器網(wǎng)絡節(jié)點模塊，其特征在于：包括電源電路、土壤含水量傳感器接口電路、微控制器電路和射頻電路，土壤含水量傳感器接口電路和射頻電路分別與微控制器電路連接。
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：魏曉東，江玲，宋世俊，高錦標，
申請(專利權(quán))人：安徽中澳科技職業(yè)學院，
類型：新型
國別省市：安徽;34
還沒有人留言評論。發(fā)表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。