生豬養殖環境信息感知系統的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種生豬養殖環境信息感知系統，包括微處理器，與微處理器連接的有電源、時鐘電路、存儲器以及養殖環境傳感器，所述養殖環境傳感器包括空氣溫濕度傳感器、CO2濃度傳感器、NH3濃度傳感器、H2S濃度傳感器、粉塵濃度傳感器，所述微處理連接有復位電路、高低頻晶振及定義好的標準輸入I/O口，所述微處理器連接有無線傳輸模塊以及遠程傳輸模塊。與現有技術相比，其能夠實時感知生豬養殖環境信息，并將數據上傳，可為養殖者提供數據，并輔助養殖者進行生豬養殖，具有感知參數齊全、節點布設方便、監測效果好的優點。
【專利說明】生豬養殖環境信息感知系統
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及動物養殖設備領域，具體為一種生豬養殖環境信息感知系統。
【背景技術】
[0002]農業信息化是人類在農業生產活動和社會實踐中，通過普遍地采用以通訊技術、網絡技術和信息技術等為主要內容的高新技術，更加充分有效地開發和利用農業信息資源，推動農業經濟可持續發展和農村社會進步的過程。農業信息化是農業全過程的信息化，是建設“高產、優質、高效、生態、安全”可持續發展的現代農業的迫切要求。基于物聯網的生豬產業鏈信息感知系統，擬充分利用物聯網透徹感知技術，建立養殖、存儲、加工、運輸及銷售的無縫信息感知系統，為生豬產業鏈的信息化管理、標準化種、質量安全溯源及政府宏觀監管提供條件。
[0003]豬舍是生豬養殖的物質基礎，直接影響著生豬生長發育和產肉量的形成，豬舍環境的優劣直接影響著豬肉產品的質量和安全。豬舍環境信息是生豬生長的重要因素，綜合分析影響生豬生長的環境因素，養殖階段需要感知的信息包括豬舍(豬舍序號、大小、形狀及面積等)、二氧化碳濃度、硫化氫濃度、氨氣濃度、粉塵濃度及氣候環境等信息。養殖環節需感知信息中，有些信息可以自動檢測，而有些信息需要借助信息化手段人工提交，其中，需實時在線監測的因素包括空氣溫濕度、CO2濃度、NH3濃度、H2S濃度、粉塵濃度值。
【發明內容】
[0004]本實用新型針對以上不足之處，提供了一種生豬養殖環境信息感知系統，其能夠實時監測養殖環境信息，并將數據上傳，為養殖者提供數據，輔助養殖者進行生豬養殖，具有參數齊全、節點布設方便、監測效果好的優點。
[0005]本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是:一種生豬養殖環境信息感知系統，包括微處理器，與微處理器連接的有電源、時鐘電路、存儲器以及養殖環境傳感器，所述養殖環境傳感器包括空氣溫濕度傳感器、CO2濃度傳感器、NH3濃度傳感器、H2S濃度傳感器、粉塵濃度傳感器，所述微處理連接有復位電路、高低頻晶振及定義好的標準輸入I/O 口，所述微處理器連接有無線傳輸模塊以及遠程傳輸模塊。
[0006]所述的的電源為家庭常用電源。
[0007]微處理器選用MSP430F5438 ;空氣溫濕度傳感器選用了 SLHT5-1傳感器；C02濃度傳感器選用的是BMG-CO2-NDIr氣體傳感器，測量范圍為:0-5000ppm ；H2S濃度傳感器選用的是BMG-H2S氣體傳感器，測量范圍為:0-100ppm ；NH3濃度傳感器選用的是BMG-NH3氣體傳感器，測量范圍為:0-100ppm;粉塵濃度傳感器選擇的是灰塵傳感器PPD4NS，測量范圍為:01.4mg/ m2 ；無線傳輸模塊選用的是2.4GHz免授權ISM頻段的ZigBee/IEEE802.15.4射頻收發芯片CC2520，遠程傳輸模塊選用的是H 7210 DTU0
[0008]空氣溫濕度傳感器SLHT5-1接線:傳感器I腳接電源，2腳接地，并連接有上拉電阻，3腳時鐘線接核心板微處理器Pl.6腳，傳感器4腳連接核心板微處理器P2.6腳；[0009]無線傳輸模塊CC2520接線:無線傳輸模塊CC2520的I腳接電源，2腳接地，3腳連接微處理器P3.5腳，4腳連接微處理器P3.6腳，5腳連接微處理器P3.7腳，6腳連接微處理器P4.0腳，7腳連接微處理器P4.1腳，8腳連接微處理器P4.2腳，9腳連接微處理器P4.3腳，10腳連接微處理器P4.4腳，11腳連接微處理器P4.5腳，12腳連接微處理器P4.6腳，13腳連接微處理器P4.7腳；
[0010]二氧化碳濃度傳感器I腳接電源，2腳接地，3腳通過標準16腳插座連接在微處理器的P6.1腳上；NH3濃度傳感器的I腳接電源，2腳接地，3腳通過標準16腳插座連接在微處理器的P6.2腳；H2S濃度傳感器的I腳接電源，2腳接地，3腳通過標準16腳插座連接在微處理器的P6.3腳；粉塵濃度傳感器TW的I腳接電源，2腳接地，3腳通過標準16腳插座連接在微處理器的P6.7腳，并連接有分壓電阻。
[0011]本實用新型主要包括微處理器以及與微處理器連接有的傳感器、通訊設備。
[0012]所述的傳感器連接在微處理器上，能實時感知環境信息，微處理器通過通訊設備將采集數據上傳，以供養殖者進行查閱和觀看，或供系統進行輔助決策。
[0013]微處理器連接有復位電路、高低頻晶振及定義好的標準輸入輸出I/O 口，可方便進行系統設計和擴展。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]圖1所示是生豬養殖環境信息感知系統結構示意圖；
[0015]圖2核心板微處理器接線圖；
[0016]圖3空氣溫濕度傳感器接線圖；
[0017]圖4無線傳輸模塊CC2520接線圖；
[0018]圖5左為GPRS轉換接口，右為GPRS電路；
[0019]圖6其它傳感器連接圖。
【具體實施方式】
[0020]下面結合附圖和具體實施例對本實用新型進行詳細描述:
[0021]如圖所示為本實用新型的一個具體實施例，為了使本【技術領域】的人員更好地理解本申請中的技術方案，下面將結合本申請實施例中的附圖，對本申請實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述。顯然，所描述的實施例僅是本申請一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本申請中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都應當屬于本申請保護的范圍。
[0022]如圖1所示，一種生豬養殖信息感知終端采用了模塊化結構設計，系統由感知核心板一微處理器、通訊模塊及各因素監測傳感器模塊組成。
[0023]其中感知核心板是終端的核心，感知核心板設計中微處理器選用了 MSP430F5438微處理器。該型微處理器為16位精簡指令集架構，指令運行速度快，具有超低功耗特性，具有豐富的片內資源及較為強大的通信功能，內置256KB FLASH存儲器，16KBRAM，具有4個通用串行通信接口。除微處理器外，核心板配置了復位電路、高低頻晶振及定義好的標準輸Λ I/O 口，方便進行系統設計和擴展。MSP430F5438微處理器核心板設計如圖2所示。
[0024]空氣溫濕度測量選用了 SLHT5-1傳感器。傳感器工作電壓為3V，兩線數字信號輸出。溫度測量范圍是-40?123.8° C，濕度測量范圍是O?100%RH，溫度測量精度是±0.5° C，濕度測量精度是±4.5%RH，響應時間為8s ;C02濃度測量選用的是BMG-C02-NDIR氣體傳感器，測量范圍是0-5000ppm，輸出信號為4_20mA，精度為±3% ；H2S濃度測量選用的是BMG-H2S氣體傳感器，濃度測量范圍O-lOOppm，輸出信號為4_20mA，精度為±3% ；NH3濃度測量選用的是BMG-NH3氣體傳感器，濃度測量范圍O-lOOppm，輸出信號為4-20mA，精度為±3% ;粉塵測量選擇的是灰塵傳感器PPD4NS測量范圍是O 1.4 mg / m2，輸出信號pwm。無線傳輸模塊選用的是2.4GHz免授權ISM頻帶的ZigBee/IEEE802.15.4射頻收發芯片CC2520，可實現最佳的連接性、共存性優異的鏈路運算性能。射頻前端選用的是CC2591，該芯片集成了可將輸出功率提高+22dBm的功率放大器及可將接收機靈敏度提高+6dB的噪聲放大器，以及平衡轉換器、交換機、電感器和RF匹配網絡等，設計方便簡單。可方便組建無縫信息感知網絡；遠程傳輸模塊選用的是H 7210 DTU，便于信息的遠距離傳輸。
[0025]以上所述僅是本申請的優選實施方式，使本領域技術人員能夠理解或實現本申請。對這些實施例的多種修改對本領域的技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本申請的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現。因此，本申請將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。
[0026]系統詳細連接如下所述:
(I)整個系統設計采用了模塊化結構，由核心板和功能模塊組成。其中，核心板主要包括微處理器MSP430F5438。接線圖如圖2所示。
[0027](2)空氣溫濕度傳感器SLHT5-1接線如圖3所示。傳感器I腳接電源，2腳接地，并連接有上拉電阻。3腳時鐘線接核心板微處理器Pl.6腳，傳感器4腳連接核心板微處理器P2.6腳。
[0028](3)無線傳輸模塊CC2520接線如圖4所示。無線傳輸模塊CC2520的I腳接電源，2腳接地，3腳連接微處理器P3.5腳，4腳連接微處理器P3.6腳，5腳連接微處理器P3.7腳，6腳連接微處理器P4.0腳，7腳連接微處理器P4.1腳，8腳連接微處理器P4.2腳，9腳連接微處理器P4.3腳，10腳連接微處理器P4.4腳，11腳連接微處理器P4.5腳，12腳連接微處理器P4.6腳，13腳連接微處理器P4.7腳。
[0029](4) GPRS模塊及其接口電路如圖5所示。GPRS模塊通過RS232接口與GPRS轉換接口 SP3232EEN連接，通過GPRS轉換接口 SP3232EEN連接到微處理器上。其中，GPRS轉換接口 SP3232EEN的13腳連接在微處理器的P9.5引腳上，GPRS轉換接口 SP3232EEN的14腳連接在微處理器的P9.4引腳上。
[0030](5)其它傳感器連接如圖6所示。二氧化碳濃度傳感器I腳接電源，2腳接地，3腳通過標準16腳插座連接在微處理器的P6.1腳上；氨氣濃度傳感器的I腳接電源，2腳接地，3腳通過標準16腳插座連接在微處理器的P6.2腳；硫化氫濃度傳感器的I腳接電源，2腳接地，3腳通過標準16腳插座連接在微處理器的P6.3腳；粉塵濃度傳感器TW的I腳接電源，2腳接地，3腳通過標準16腳插座連接在微處理器的P6.7腳，并連接有分壓電阻。
【權利要求】
1.一種生豬養殖環境信息感知系統，其特征在于:包括微處理器，與微處理器連接的有電源、時鐘電路、存儲器以及養殖環境傳感器，所述養殖環境傳感器包括空氣溫濕度傳感器、CO2濃度傳感器、NH3濃度傳感器、H2S濃度傳感器、粉塵濃度傳感器，所述微處理連接有復位電路、高低頻晶振及定義好的標準輸入I/O 口，所述微處理器連接有無線傳輸模塊以及遠程傳輸模塊。
2.根據權利要求1所述的生豬養殖環境信息感知系統，其特征在于:微處理器選用MSP430F5438 ;空氣溫濕度傳感器選用了 SLHT5-1傳感器；C02濃度傳感器選用的是BMG-CO2-NDIr氣體傳感器，測量范圍為:0-5000ppm ；H2S濃度傳感器選用的是BMG-H2S氣體傳感器，測量范圍為:0-100ppm ；NH3濃度傳感器選用的是BMG-NH3氣體傳感器，測量范圍為:0-100ppm ;粉塵濃度傳感器選擇的是灰塵傳感器PPD4NS，測量范圍為:01.4mg/ m2 ；無線傳輸模塊選用的是2.4GHz免授權ISM頻段的ZigBee/IEEE802.15.4射頻收發芯片CC2520，遠程傳輸模塊選用的是H 7210 DTU0
3.根據權利要求3所述的生豬養殖環境信息感知系統，其特征在于:空氣溫濕度傳感器SLHT5-1接線:傳感器I腳接電源，2腳接地，并連接有上拉電阻，3腳時鐘線接核心板微處理器Pl.6腳，傳感器4腳連接核心板微處理器P2.6腳； 無線傳輸模塊CC2520接線:無線傳輸模塊CC2520的I腳接電源，2腳接地，3腳連接微處理器P3.5腳，4腳連接微處理器P3.6腳，5腳連接微處理器P3.7腳，6腳連接微處理器P4.0腳，7腳連接微處理器P4.1腳，8腳連接微處理器P4.2腳，9腳連接微處理器P4.3腳，10腳連接微處理器P4.4腳，11腳連接微處理器P4.5腳，12腳連接微處理器P4.6腳，13腳連接微處理器P4.7腳； 二氧化碳濃度傳感器I腳接電源，2腳接地，3腳通過標準16腳插座連接在微處理器的P6.1腳上；NH3濃度傳感器的I腳接電源，2腳接地，3腳通過標準16腳插座連接在微處理器的P6.2腳；H2S濃度傳感器的I腳接電源，2腳接地，3腳通過標準16腳插座連接在微處理器的P6.3腳；粉塵濃度傳感器TW的I腳接電源，2腳接地，3腳通過標準16腳插座連接在微處理器的P6.7腳，并連接有分壓電阻。
【文檔編號】G01D21/02GK203657829SQ201320543134
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2013年9月3日 優先權日:2013年9月3日
【發明者】柳平增, 姚飛, 鄭兆凱, 張艷, 魏述東, 成子強 申請人:山東農業大學