一種便攜式智能型蟲情測報(bào)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及植物保護(hù)和自動(dòng)控制兩個(gè)領(lǐng)域，具體涉及一種便攜式智能型蟲情測報(bào)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]信息農(nóng)業(yè)是農(nóng)業(yè)信息化發(fā)展的高級階段，從農(nóng)業(yè)發(fā)展的方向看，智能化、精確化、數(shù)字化和自動(dòng)化是今后農(nóng)業(yè)發(fā)展的必然趨勢。農(nóng)業(yè)害蟲預(yù)測預(yù)報(bào)的數(shù)字化、自動(dòng)化是科技在植保領(lǐng)域發(fā)展的必由之路。國外在上世紀(jì)九十年代開始，對這方面進(jìn)行了一定的探索。國內(nèi)從21世紀(jì)以來，也進(jìn)行了相關(guān)領(lǐng)域的科研開展。隨著技術(shù)的發(fā)展，產(chǎn)生了一系列諸如誘蟲燈、糖醋液、性誘劑等傳統(tǒng)的測報(bào)手段。但是到今天，傳統(tǒng)的方法漸漸顯示出自動(dòng)化程度低下、數(shù)字化效率低、受環(huán)境限制大等不足之處，這就必然導(dǎo)致測報(bào)工具的不斷革新。對應(yīng)于目前昆蟲計(jì)數(shù)和蟲情監(jiān)控的各類裝置、系統(tǒng)和發(fā)明等，它們均采用較為繁瑣的硬件電路和大型的結(jié)構(gòu)裝置，造成了體積龐大、使用時(shí)間短、不易攜帶、受使用環(huán)境限制較大等普遍的問題。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003](一 )要解決的技術(shù)問題
[0004]為了解決上述問題，本發(fā)明提出了一種便攜式智能型蟲情測報(bào)系統(tǒng)，將幾乎所有的傳感器硬件處理電路都用軟件算法實(shí)現(xiàn)。除此之外還構(gòu)建了十分方便便捷的基于GSM網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)無線傳輸功能，并對蟲情數(shù)據(jù)的前端顯示和分析配備了相應(yīng)的基于各個(gè)平臺(tái)的如PC端、網(wǎng)頁端和安卓手機(jī)客戶端的軟件，構(gòu)成了一整套計(jì)數(shù)準(zhǔn)確、性能優(yōu)越、實(shí)用高效、可長時(shí)間使用的硬件裝置、通信網(wǎng)絡(luò)和上位機(jī)軟件的完備系統(tǒng)。
[0005]( 二)技術(shù)方案
[0006]一種便攜式智能型蟲情測報(bào)系統(tǒng)，其特征是:包括以下幾個(gè)方面:便攜式硬件裝置、嵌入式固件程序、算法、上位機(jī)軟件平臺(tái)；所述的便攜式硬件裝置與嵌入式固件程序、算法、上位機(jī)軟件平臺(tái)使用無線通信網(wǎng)絡(luò)通信；所述的便攜式硬件裝置包括圓環(huán)形PCB電路板、傳感器與昆蟲誘捕桶，所述的傳感器包括多只紅外收發(fā)一體式傳感器呈等角度分布，組成一個(gè)監(jiān)測平面，其陣列插入PCB電路板設(shè)計(jì)好的插座上，組成等角度分布的傳感器陣列；所述的PCB電路板設(shè)置在昆蟲誘捕桶的內(nèi)部。
[0007]進(jìn)一步的，所述的PCB電路板包括以下幾個(gè)單元:
[0008]a)最小系統(tǒng)單元，采用MSP430F149低功耗系列芯片為核心的最小系統(tǒng)，包含外接時(shí)鐘、外部Flash存儲(chǔ)、按鍵、LED指示、復(fù)位按鍵、程序燒寫；
[0009]b)電源管理單元，其中包括8.4V雙節(jié)鋰電池、電源充電管理芯片MCP73862、DC-DC芯片TPS54240提供4.4V供SM900模塊使用，并使用LOD提供3.3V穩(wěn)壓主電VCC ；
[0010]c)無線通信單元，包括一 Sim900A為核心的GSM通信芯片以及其對應(yīng)的電源控制和狀態(tài)控制模塊；[0011 ] d)傳感器單元，包括多個(gè)紅外傳感器，采用AD接入CPU，另外還各預(yù)留出串口采集MO采集\AD采集三種環(huán)境傳感器接口。
[0012]進(jìn)一步的，所述的嵌入式固件程序包括整套低功耗方案的程序設(shè)計(jì)、多組傳感器數(shù)據(jù)的協(xié)同算法、通信功能的實(shí)現(xiàn)；其在完成上電自檢初始化之后，就放置到指定位置處進(jìn)行采集工作；一個(gè)區(qū)域內(nèi)可以安裝多個(gè)設(shè)備，對應(yīng)一個(gè)主要上位機(jī)；沒有異常的情況下，各設(shè)備工作在正常計(jì)數(shù)模式下，定時(shí)進(jìn)行GSM數(shù)據(jù)模塊的通信。
[0013]進(jìn)一步的，所述的算法是通過單片機(jī)AD采集多組傳感器輸出的模擬量電壓值，利用PWM調(diào)制的具有一定占空比的脈沖信號，動(dòng)態(tài)地比較大約在一秒以內(nèi)的多路傳感器收集的總數(shù)大約在300個(gè)傳感器數(shù)據(jù)，之后來判別是否有蟲體通過；傳感器中的電壓值會(huì)由于紅外光路中被遮擋而引起各種不同的變化；在單片機(jī)中的AD采樣采用一個(gè)數(shù)組存儲(chǔ)約I秒的紅外傳感器數(shù)據(jù)。當(dāng)多路傳感器對應(yīng)多路數(shù)組采滿之后就進(jìn)行意思計(jì)算，判斷這大約I秒內(nèi)是否有昆蟲通過可以進(jìn)行計(jì)數(shù)。
[0014]進(jìn)一步的，所述的上位機(jī)軟件平臺(tái)包括下層設(shè)備與上位機(jī)軟件，其通過無線GSM網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信；采集裝置與服務(wù)器之間的通信基于GSM SMS方式，服務(wù)器端配有GSMModem,內(nèi)置一張SIM卡，卡號固定；采集裝置采用SM900模塊，內(nèi)置的SIM卡號作為設(shè)備的唯一標(biāo)識；
[0015]上位機(jī)軟件平臺(tái)主要具備以下功能:
[0016]1)GSM短信方式的通訊；
[0017]2)昆蟲計(jì)數(shù)量顯示；
[0018]3)可選擇的溫度、濕度、風(fēng)速等環(huán)境監(jiān)測量的顯示；
[0019]4)歷史數(shù)據(jù)查詢、報(bào)表、餅狀圖柱狀圖等顯示；
[0020]5)地圖顯示和可設(shè)置的位置；
[0021]6)可下發(fā)命令設(shè)置裝置的短信發(fā)送頻率；
[0022]7)可下發(fā)命令進(jìn)行定期的時(shí)間同步；
[0023]軟件包含了基于BS和CS和安卓平臺(tái)的APP。
[0024]進(jìn)一步的，所述的無線通訊GSM方式可以替換成其他的如WIF1、藍(lán)牙或GPRS的方式。
[0025](三)有益效果
[0026]本發(fā)明提出的一種便攜式智能型蟲情測報(bào)系統(tǒng)，與現(xiàn)有技術(shù)相比較，其具有以下有益效果:本發(fā)明提出了一種便攜式智能型蟲情測報(bào)系統(tǒng)，將幾乎所有的傳感器硬件處理電路都用軟件算法實(shí)現(xiàn)。除此之外還構(gòu)建了十分方便便捷的基于GSM網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)無線傳輸功能，并對蟲情數(shù)據(jù)的前端顯示和分析配備了相應(yīng)的基于各個(gè)平臺(tái)的如PC端、網(wǎng)頁端和安卓手機(jī)客戶端的軟件，構(gòu)成了一整套計(jì)數(shù)準(zhǔn)確、性能優(yōu)越、實(shí)用高效、可長時(shí)間使用的硬件裝置、通信網(wǎng)絡(luò)和上位機(jī)軟件的完備系統(tǒng)。
【附圖說明】
[0027]圖1是本發(fā)明的昆蟲誘捕桶示意圖。
[0028]圖2是本發(fā)明的PCB板電路結(jié)構(gòu)示意框圖。
[0029]圖3是本發(fā)明的嵌入式固件流程示意框圖。
[0030]圖4是本發(fā)明的固件程序中詳細(xì)的功能模塊示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0031]如圖1所示，一種便攜式智能型蟲情測報(bào)系統(tǒng)，其特征是:包括以下幾個(gè)方面:便攜式硬件裝置、嵌入式固件程序、算法、上位機(jī)軟件平臺(tái)；所述的便攜式硬件裝置與嵌入式固件程序、算法、上位機(jī)軟件平臺(tái)使用無線通信網(wǎng)絡(luò)通信；所述的便攜式硬件裝置包括圓環(huán)形PCB電路板、傳感器與昆蟲誘捕桶，所述的傳感器包括多只紅外收發(fā)一體式傳感器呈等角度分布，組成一個(gè)監(jiān)測平面，其陣列插入PCB電路板設(shè)計(jì)好的插座上，組成等角度分布的傳感器陣列；所述的PCB電路板設(shè)置在昆蟲誘捕桶的內(nèi)部。
[0032]其中，所述的PCB電路板包括以下幾個(gè)單元:
[0033]a)最小系統(tǒng)單元，采用MSP430F149低功耗系列芯片為核心的最小系統(tǒng)，包含外接時(shí)鐘、外部Flash存儲(chǔ)、按鍵、LED指示、復(fù)位按鍵、程序燒寫；
[0034]b)電源管理單元，其中包括8.4V雙節(jié)鋰電池、電源充電管理芯片MCP73862、DC-DC芯片TPS54240提供4.4V供SM900模塊使用，并使用L