一種基于物聯網的農業大棚監控系統的制作方法
【專利摘要】本發明提供一種基于物聯網的農業大棚監控系統,解決了現有農業大棚農戶投入大、管理缺乏層次化和對農作物狀況處理不及時的問題。其方案是,包括溫濕度感應模塊、二氧化碳濃度傳感器、土壤含水量檢測裝置、灌溉裝置、報警裝置、通風裝置、門禁安全裝置、視頻監控裝置、加熱裝置、中央處理器、狀態指示燈電路、電源模塊、服務器和移動終端。本發明結合GPRS、GPS、自適應接口網絡的技術,實時檢測大棚內的環境信息,并實時傳輸至服務器和移動終端,當出現異常時,及時報警通知農戶,做出及時相對應的措施,有效建設了一套管理系統層次化、智能化高和節約成本的智能農業大棚。
【專利說明】
一種基于物聯網的農業大棚監控系統
技術領域
[0001]本發明涉及物聯網技術領域,特別是一種基于物聯網的農業大棚監控系統。【背景技術】
[0002]農業是我國國民經濟的基礎,為我國經濟的發展和社會的穩定提供了一定的物質基礎,我國不同地區的自然條件和社會差異很明顯,這對我國農業發展很不利,農業大棚就是通過人為構建可控環境以保護農業生產過程,隨著農業大棚監測與控制成為了智能農業大棚所必需解決的問題,傳統的農業大棚管理控制技術遠遠達不到智能化的程度。
[0003]而物聯網技術的出現和發展,有效解決了利用農業大棚內部署各類農業大棚內的數據采集傳感器,并通過互聯網與手機、PC機或移動終端進行通信,實現了智能化,雖然有各種智能化農業大棚管理系統,但是現有農業大棚還存在信息化、智能化程度較低,大部分管理還需要人工來完成,耗時耗力,且有很多農業大棚的管理還是依賴農戶的經驗實時查看農作物的生長狀況和大棚內的環境狀況,造成農戶投入人力大、管理不方便、管理系統缺乏層次化、對農作物的狀況處理不及時的問題。
【發明內容】
[0004]針對上述情況,為克服現有技術之缺陷,本發明之目的在于提供一種基于物聯網的農業大棚監控系統,有效解決了現有農業大棚農戶投入大、管理缺乏層次化和對農作物狀況處理不及時的問題。
[0005]其解決的技術方案是,包括溫濕度感應模塊、二氧化碳濃度傳感器、土壤含水量檢測裝置、灌溉裝置、報警裝置、通風裝置、門禁安全裝置、視頻監控裝置、加熱裝置、中央處理器、狀態指示燈電路、電源模塊、服務器和移動終端,所述溫濕度感應模塊經第一信號輸入模塊與中央處理器連接,門禁安全裝置經第二信號輸入模塊與中央處理器連接,視頻監控裝置經第三信號輸入模塊與中央處理器連接,二氧化碳濃度傳感器經第四信號輸入模塊與中央處理器連接,土壤含水量檢測裝置經第五信號輸入模塊與中央處理器連接,中央處理器經第一繼電器輸出模塊與灌溉裝置連接,中央處理器經第二繼電器輸出模塊與報警裝置連接,中央處理器經第三繼電器輸出模塊與通風裝置連接,中央處理器與狀態指示燈電路連接,中央處理器經自適應接口電路與服務器進行信號傳輸,中央處理器經無線網絡與移動終端進行通信,電源模塊為所述農業大棚監控系統提供電能;所述電源模塊包括5V穩壓電路、第一3.3V穩壓電路、第二3.3V穩壓電路和4.15V穩壓電路,所述5V穩壓電路包括型號為LM2596-5.0的芯片U4、電解電容C3、電感L1、二極管D1和電解電容C6,所述型號為LM2596-5.0的芯片U4的1引腳接直流12V電源接口 J8的1引腳,型號為 LM2596-5.0的芯片U4的1引腳與電解電容C3的正極連接,型號為LM2596-5.0的芯片U4的2引腳與二極管D1的負極連接,型號為LM2596-5.0的芯片U4的2引腳與電感L1的一端連接,電感 L1的另一端與電解電容C6的正極連接,電感L1的另一端與型號為LM2596-5.0的芯片U4的4 弓丨腳連接,直流12V電源接口 J8的3引腳、電解電容C3的負極、型號為LM2596-5.0的芯片U4的6引腳、3引腳、5引腳、二極管D1的正極和電解電容C6的負極都接地GND,型號為LM2596-5.0 的芯片U4的4引腳輸出5.0V電源;所述第一 3.3V穩壓電路包括型號為AMS1117-3.3V的芯片U3、電解電容C4和電解電容 C5,所述型號為AMS1117-3.3V的芯片U3的3引腳接5.0V電源,型號為AMS1117-3.3V的芯片U3 的3引腳與電解電容C4的正極連接,型號為AMS1117-3.3V的芯片U3的2引腳與電解電容C5的正極連接,電解電容C4的負極、型號為AMS 1117-3.3V的芯片U3的1引腳和電解電容C5的負極都接地GND,型號為AMS1117-3.3V的芯片U3的2引腳輸出第一 3.3V電源;所述第二3.3V穩壓電路包括型號為RT9193-33GB的芯片U5、電阻R4、電容C7和電容C8, 所述型號為RT9193-33GB的芯片U5的1引腳接5.0V電源,型號為RT9193-33GB的芯片U5的3引腳與電阻R4的一端連接,電阻R4的另一端接5.0V電源,型號為RT9193-33GB的芯片U5的4引腳與電容C8的一端連接,型號為RT9193-33GB的芯片U5的5引腳與電容C7的一端連接,型號為RT9193-33GB的芯片U5的2引腳、電容C7的另一端和電容C8的另一端都接地GND,型號為 RT9193-33GB的芯片U5的5引腳輸出第二3.3V電源;所述4.15V穩壓電路包括型號為MIC29302WU的芯片U7、電容C12、電解電容C11、電解電容C13、電容C14和電阻R7-R9,所述型號為MIC29302WU的芯片U7的1引腳和2引腳都接5.0V電源,型號為MIC29302WU的芯片U7的2引腳與電容C12的一端連接,型號為MIC29302WU的芯片 U7的2引腳與電解電容C11的正極連接,型號為MIC29302WU的芯片U7的4引腳與電阻R7的一端連接,電阻R7的另一端與電阻R9的一端連接,型號為MIC29302WU的芯片U7的5引腳與電阻 R7的另一端連接,型號為MIC29302WU的芯片U7的4引腳與電阻R8的一端連接,型號為 MIC29302WU的芯片U7的4引腳與電解電容C13的正極連接,型號為MIC29302WU的芯片U7的4 引腳與電容C14的一端連接,電容C12的另一端、電解電容C11的負極、型號為MIC29302WU的芯片U7的3引腳、電阻R9的另一端、電阻R8的另一端、電解電容C13的負極和電容C14的另一端都接地GND,型號為MIC29302WU的芯片U7的4引腳輸出4.15V電源;所述中央處理器是型號為STM32F407ZGT6的處理器U8,所述溫濕度傳感器模塊包括型號為DHT11的溫濕度傳感器U2,所述型號為DHT11的溫濕度傳感器U2的1引腳接第二3.3V電源,型號為DHT11的溫濕度傳感器U2的1引腳與電阻R3的一端連接,電阻R3的另一端與型號為STM32F407ZGT6的處理器U8的140引腳連接,型號為 DHT11的溫濕度傳感器U2的2引腳與型號為STM32F407ZGT6的處理器U8的140引腳連接,型號為DHT11的溫濕度傳感器U2的4引腳接地GND;所述第一信號輸入模塊包括第一光親合器Q10、電阻R45、電阻R46和電容C61,所述第一光耦合器Q10的1引腳與電阻R46的一端連接,電阻R46的另一端與輸入接口 J16的5引腳連接,第一光親合器Q10的1引腳與電容C61的一端連接,電容C61的另一端、第一光親合器Q10 的3引腳和4引腳都接地GND,第一光耦合器Q10的6引腳與電阻R45的一端連接,電阻R45的另一端接第一 3.3V電源,第一光耦合器Q10的6引腳與型號為STM32F407ZGT6的處理器U8的96 引腳連接;所述第二信號輸入模塊包括第二光耦合器Q7、電阻R41、電阻R42和電容C59,所述第二光耦合器Q7的1引腳與電阻R42的一端連接,電阻R42的另一端與輸入接口 J16的1引腳連接, 第二光耦合器Q7的1引腳與電容C59的一端連接,電容C59的另一端、第二光耦合器〇7的3引腳和4引腳都接地GND,第二光耦合器Q7的6引腳與電阻R41的一端連接,電阻R41的另一端接第一 3.3V電源,第二光耦合器Q7的6引腳與型號為STM32F407ZGT6的處理器U8的44引腳連接;所述第三信號輸入模塊包括第三光耦合器Q8、電阻R43、電阻R44和電容C58,所述第三光耦合器Q8的1引腳與電阻R43的一端連接,電阻R43的另一端與輸入接口 J16的3引腳連接, 第三光耦合器Q8的1引腳與電容C58的一端連接,電容C58的另一端、第三光耦合器〇8的3引腳和4引腳都接地GND,第三光耦合器Q8的6引腳與電阻R44的一端連接,電阻R44的另一端接第一 3.3V電源,第三光耦合器Q8的6引腳與型號為STM32F407ZGT6的處理器U8的45引腳連接;所述第四信號輸入模塊包括第四光耦合器Q9、電阻R47、電阻R48和電容C60,所述第四光耦合器Q9的1引腳與電阻R47的一端連接,電阻R47的另一端與輸入接口 J16的7引腳連接, 第四光親合器Q9的1引腳與電容C60的一端連接,電容C60的另一端、第四光親合器〇9的3引腳和4引腳都接地GND,第四光耦合器Q9的6引腳與電阻R48的一端連接,電阻R48的另一端接第一 3.3V電源,第四光耦合器Q9的6引腳與型號為STM32F407ZGT6的處理器U8的97引腳連接;所述第五信號輸入模塊包括第五光親合器Q11、電阻R49、電阻R50和電容C62,所述第五光耦合器Ql 1的1引腳與電阻R49的一端連接,電阻R49的另一端與輸入接口 J16的9引腳連接,第五光親合器Q11的1引腳與電容C62的一端連接,電容C62的另一端、第五光親合器Q11 的3引腳和4引腳都接地GND,第五光耦合器Ql 1的6引腳與電阻R50的一端連接,電阻R50的另一端接第一 3.3V電源,第五光耦合器Q11的6引腳與型號為STM32F407ZGT6的處理器U8的98 弓丨腳連接,輸入接口 J16的2引腳、4引腳、6引腳、8引腳和10引腳都接地GND;所述第一繼電器輸出模塊包括第一繼電器U18、三極管Q13和二極管D11,所述第一繼電器U18的2引腳與三極管Q13的集電極連接,第一繼電器U18的2引腳與二極管D11的正極連接,二極管D11的負極與電阻R52的一端連接,電阻R52的另一端接5.0V電源,第一繼電器U18 的7引腳與電阻R52的一端連接,三極管Q13的發射極接地GND,三極管Q13的基極與電阻R54 的一端連接,電阻R54的另一端與型號為STM32F407ZGT6的處理器U8的29引腳連接,第一繼電器U18的1引腳與第一常開常閉端子J17的6引腳連接,第一繼電器U18的4引腳和5引腳都與第一常開常閉端子J17的4引腳連接,第一繼電器U18的8引腳與第一常開常閉端子J17的2 引腳連接;所述第二繼電器輸出模塊包括第二繼電器U19、三極管Q14和二極管D12,所述第二繼電器U19的2引腳與三極管Q14的集電極連接,第二繼電器U19的2引腳與二極管D12的正極連接,二極管D12的負極與電阻R55的一端連接,電阻R55的另一端接5.0V電源,第二繼電器U19 的7引腳與電阻R55的一端連接,三極管Q14的發射極接地GND,三極管Q14的基極與電阻R57 的一端連接,電阻R57的另一端與型號為STM32F407ZGT6的處理器U8的114引腳連接,第二繼電器U19的1引腳與第二常開常閉端子J18的5引腳連接,第二繼電器U19的4引腳和5引腳都與第二常開常閉端子J18的3引腳連接,第二繼電器U19的8引腳與第二常開常閉端子J18的1 引腳連接;所述第三繼電器輸出模塊包括第三繼電器U17、三極管Q12和二極管D12,所述第三繼電器U17的2引腳與三極管Q12的集電極連接,第三繼電器U17的2引腳與二極管D12的正極連接,二極管D12的負極與電阻R51的一端連接,電阻R51的另一端接5.0V電源,第三繼電器U17的7引腳與電阻R51的一端連接,三極管Q12的發射極接地GND,三極管Q12的基極與電阻R53 的一端連接,電阻R53的另一端與型號為STM3 2F407ZGT6的處理器U8的114引腳連接,第三繼電器U17的1引腳與第一常開常閉端子J17的5引腳連接,第三繼電器U17的4引腳和5引腳都與第一常開常閉端子J17的3引腳連接,第三繼電器U17的8引腳與第一常開常閉端子J17的1 引腳連接;所述報警裝置包括蜂鳴器LS1、三極管Q1和磁珠FBI,所述磁珠FBI的一端接5.0V電源, 磁珠FBI的另一端與蜂鳴器LSI的一端連接,蜂鳴器LSI的一端與電阻R1的一端連接,電阻R1 的另一端與電阻R2的一端連接,電阻R2的另一端與型號為STM32F407ZGT6的處理器U8的34 引腳連接,電阻R2的另一端與三極管Q1的基極連接,三極管Q1的發射極接地GND,三極管Q1 的集電極與蜂鳴器LSI的另一端連接,電阻R1的一端與電解電容C1的正極連接,電阻R1的一端與電容C2的一端連接,電解電容C1的負極和電容C2的另一端都接地GND;所述自適應接口電路包括型號為W5100的芯片U21和型號為HR911105A的集成變壓器 J19,所述型號為W5100的芯片U21的56引腳與型號為STM32F407ZGT6的處理器U8的100引腳連接,型號為W5100的芯片U21的31引腳與電阻R67的一端連接,電阻R67的另一端接第二 3.3V電源,型號為W5100的芯片U21的30引腳、29引腳、28引腳、27引腳和59引腳分別與型號為STM32F407ZGT6的處理器U8的41引腳、40引腳、43引腳、42引腳和35引腳連接,型號為 W5100的芯片U21的75引腳與電阻R68的一端連接,型號為W5100的芯片U21的75引腳與晶振 Q16的一端連接,型號為W5100的芯片U21的75引腳與電容C74的一端連接,型號為W5100的芯片U21的76引腳與電阻R68的另一端連接,型號為W5100的芯片U21的76引腳與晶振Q16的另一端連接,型號為W5100的芯片U21的76引腳與電容C75的一端連接,電容C74的另一端和電容C75的另一端都接地GND,型號為W5100的芯片U21的11引腳、15引腳、16引腳、33引腳和69 引腳都與電解電容C71的正極連接,電解電容C71的負極接地GND,型號為W5100的芯片U21的 7引腳和74引腳都與電感L3的一端連接,電感L3的另一端與電解電容C71的正極連接,型號為W5100的芯片U21的7引腳與電解電容C70的正極連接,型號為W5100的芯片U21的74引腳與電容C69的一端連接,電解電容C70的負極和電容C69的另一端都接地GND,型號為W5100的芯片U21的12引腳、18引腳和44引腳都接第二3.3V電源,型號為W5100的芯片U21的12引腳、18 引腳和44引腳都與電容C67的一端連接,電容C67的另一端接地GND,型號為W5100的芯片U21 的2引腳與電感L2的一端連接,電感L2的另一端接第二3.3V電源,型號為W5100的芯片U21的 2引腳與電解電容C66的正極連接,型號為W5100的芯片U21的2引腳與電容C65的一端連接, 電解電容C66的負極和電容C6 5的另一端都接地GND,型號為W5100的芯片U21的1引腳與電阻 R62的一端連接,電阻R62的另一端與電阻R61的一端連接,電阻R61的另一端接地GND,型號為W5100的芯片U21的66引腳和70引腳分別與電阻R65的一端和電阻R66的一端,型號為 W5100的芯片U21的9引腳、8引腳、6引腳和5引腳分別與型號為HR911105A的集成變壓器J19 的2引腳、1引腳、6引腳和5引腳連接,型號為W5100的芯片U21的4引腳、10引腳、77引腳、13弓| 腳、14引腳、17引腳、32引腳、43引腳、68引腳、64引腳、63引腳、65引腳、34引腳、35引腳、36引腳和37引腳都接地GND,型號為HR911105A的集成變壓器J19的11引腳與電阻R66的另一端連接,型號為HR911105A的集成變壓器J19的10引腳與電阻R65的另一端連接,型號為 HR911105A的集成變壓器J19的12引腳和9引腳都接第二3.3V電源,型號為HR911105A的集成變壓器J19的8引腳、13引腳和14引腳都接地GND,型號為HR911105A的集成變壓器J19的6引腳與電阻R63的一端連接,型號為HR911105A的集成變壓器J19的3引腳與電阻R64的一端連接,電阻R63的另一端和電阻R64的另一端都與電容C68的一端連接,電容C68的另一端接地 GND,型號為HR911105A的集成變壓器J19的2引腳與電阻R60的一端連接,型號為HR911105A 的集成變壓器J19的1引腳與電阻R59的一端連接,電阻R59的另一端和電阻R60的另一端都與電容C64的一端連接,電容C64的另一端接地GND,型號為HR911105A的集成變壓器J19的4 引腳和5引腳都與電容C63的一端連接,電容C63的另一端都接地GND。
[0006]本發明結合GPRS、GPS、自適應接口網絡的技術,實時檢測大棚內的環境信息,并實時傳輸至服務器和移動終端,當出現異常時,及時報警通知農戶,做出及時相對應的措施, 有效建設了一套管理系統層次化、智能化高和節約成本的智能農業大棚。【附圖說明】
[0007]圖1為本發明的結構框圖。
[0008]圖2為本發明的電源模塊的電路連接圖。
[0009]圖3為本發明的溫濕度傳感器模塊的電路連接圖。
[0010]圖4為本發明的第一信號輸入模塊、第二信號輸入模塊、第三信號輸入模塊、第四信號輸入模塊、第五信號輸入模塊和輸入接口的電路連接圖。
[0011]圖5為本發明的第一繼電器輸出模塊、第二繼電器輸出模塊、第三繼電器輸出模塊、第一常開常閉端子J17和第二常開常閉端子J18的電路連接圖。
[0012]圖6為本發明的自適應接口電路的電路連接圖。
[0013]圖7為本發明的報警裝置的電路連接圖。
[0014]圖8為本發明的型號為STM32F407ZGT6的處理器U8的電路圖。
[0015]圖9為本發明的狀態指示燈電路的電路連接圖。
[0016]圖10為本發明的GPS模塊和GPRS模塊的電路連接圖。【具體實施方式】
[0017]以下結合附圖,對本發明的【具體實施方式】作進一步詳細說明。
[0018]現結合圖1至圖10所示,本發明的一種基于物聯網的農業大棚監控系統,所述狀態指示燈電路包括發光二極管D3、發光二極管D4、發光二極管D5、發光二極管D6和發光二極管 D7,所述發光二極管D3的正極與電阻R14的一端連接,發光二極管D3的負極與型號為 STM32F407ZGT6的處理器U8的56引腳連接,發光二極管D4的正極與電阻R15的一端連接,發光二極管D4的負極與型號為STM32F407ZGT6的處理器U8的57引腳連接,發光二極管D5的正極與電阻R17的一端連接,發光二極管D5的負極與型號為STM32F407ZGT6的處理器U8的87引腳連接,發光二極管D6的正極與電阻R18的一端連接,發光二極管D6的負極與型號為 STM32F407ZGT6的處理器U8的88引腳連接,發光二極管D7的正極與電阻R19的一端連接,發光二極管D7的負極與型號為STM32F407ZGT6的處理器U8的89引腳連接,電阻R14的另一端、 電阻R15的另一端、電阻R17的另一端、電阻R18的另一端和電阻R19的另一端都接第二3.3V 電源。
[0019]所述無線網絡包括GPRS模塊和GPS模塊,所述GPS模塊包括型號為SKG17A1的芯片 U12、第一射頻連接線J11、電阻R22-26、電容C42、紅色發光二極管D8、電容C41和電解電容C40,所述型號為SKG17A1的芯片U12的16引腳與電容C39的一端連接,型號為SKG17A1的芯片 U12的16引腳與電阻R22的一端連接,電阻R22的另一端與第一射頻連接線Jl 1的1引腳連接, 第一射頻連接線Jl 1的2引腳、3引腳和4引腳都接地GND,電容C39的另一端都接地GND,型號為SKG17A1的芯片U12的19引腳與電容C42的一端連接,型號為SKG17A1的芯片U12的19引腳接第一 3.3V電源,電容C42的另一端都接地GND,型號為SKG17A1的芯片U12的28引腳與紅色發光二極管D8的負極連接,紅色發光二極管D8的正極與電阻R25的一端連接,電阻R26的另一端接第一 3.3V電源,型號為SKG17A1的芯片U12的3引腳和4引腳分別經電阻R24和電阻R25 與型號為STM32F407ZGT6的處理器U8的78引腳和77引腳連接,型號為SKG17A1的芯片U12的6 引腳接第一3.3V電源,型號為SKG17A1的芯片U12的10引腳經電阻R23與型號為 STM32F407ZGT6的處理器U8的35引腳連接,型號為SKG17A1的芯片U12的11引腳接第一 3.3V 電源,型號為SKG17A1的芯片U12的11引腳與電容C41的一端連接,型號為SKG17A1的芯片U12 的11引腳與電解電容C40的一端連接,電容C41的另一端和電容C40的另一端都接地GND,型號為SKG17A1的芯片U12的15引腳、17引腳、7引腳、13引腳和14引腳都接地GND;所述GPRS模塊包括GPRS模塊U1、三極管Q4、三極管Q5、三極管Q6和S頂卡J13,所述GPRS 模塊U1的1引腳接地GND,GPRS模塊U1的10引腳與三極管Q5的集電極連接,三極管Q5的發射極與電阻R31的一端連接,電阻R31的另一端與三極管Q5的基極連接,三極管Q5的發射極接地GND,三極管Q5的基極與電阻R30的一端連接,電阻R30的另一端與型號為STM32F407ZGT6 的處理器U8的41引腳連接,GPRS模塊U1的11引腳與三極管Q4的集電極連接,三極管Q4的發射極與電阻R29的一端連接,三極管Q4的發射極接地GND,電阻R29的另一端與三極管Q4的基極連接,三極管Q4的基極與電阻R27的一端連接,電阻R27的另一端與型號為STM32F407ZGT6 的處理器U8的40引腳連接,GPRS模塊U1的13引腳與電阻R38的一端連接,電阻R38的另一端與三極管Q6的基極,三極管Q6的發射極接地GND,三極管Q6的集電極與電阻R37的一端連接, 電阻R37的另一端與紅色發光二極管D9的負極連接,紅色發光二極管D9的正極接4.15V電源,4.15V電源與電解電容C50的正極連接,4.15 V電源與電容C51的一端連接,4.15 V電源與電容C52的一端連接,4.15V電源與電容C53的一端連接,電解電容C50的負極、電容C51的另一端、電容C52的另一端和電容C53的另一端都接地GND,GPRS模塊U1的21引腳和22引腳分別經電阻R33和電阻R36與型號為STM32F407ZGT6的處理器U8的78引腳和77引腳連接,GPRS模塊U1的27引腳、28引腳、29引腳、30引腳和31引腳分別與S頂卡J13的1引腳、電阻R32的一端、 電阻R35的一端、電阻R34的一端和SIM卡的4引腳連接,S頂卡J13的1引腳與電容C45的一端連接,SM卡J13的1引腳與電容C46的一端連接,電容C45的另一端和電容C46的另一端都與 SM卡J13的4引腳連接,電阻R34的另一端與SM卡J13的2引腳連接,S頂卡J13的2引腳與電容C47的一端連接,電阻R32的另一端與S頂卡J13的3引腳連接,S頂卡J13的3引腳與電容C48 的一端連接,電阻R35的另一端與SIM卡J13的6引腳連接,S頂卡J13的6引腳與電容C49的一端連接,電容C47的另一端、電容C48的另一端和電容C49的另一端都與GPRS模塊U1的31引腳連接,GPRS模塊U1的40引腳與電阻R28的一端連接,電阻R28的一端與電容C43的一端連接, 電阻R28的另一端與電容C44的一端連接,電阻R28的另一端與第二射頻連接線J12的1引腳連接,電容C43的另一端和電容C44的另一端都接地GND,第二射頻連接線J12的2引腳、3引腳和4引腳都接地GND,GPRS模塊U1的1引腳、35引腳、36引腳、37引腳、38引腳和40引腳都接地 GND〇
[0020]所述中央處理器是型號為STM32F407ZGT6的處理器U8,還連接有外擴FLASH存儲器、鐵電存儲器、看門狗電路、JATG下載接口和振蕩電路,所述外擴FLASH存儲器包括型號為 MX25L3208DM21的芯片U9和電容C17,所述型號為MX25L3208DM21的芯片U9的1引腳、2引腳、5 弓丨腳和6引腳分別與型號為STM32F407ZGT6的處理器U8的99引腳、112引腳、113引腳和111弓| 腳連接,型號為MX25L3208DM21的芯片U9的3引腳接第一 3.3V電源,型號為MX25L3208DM21的芯片U9的7引腳和8引腳都接第一 3.3V電源,型號為MX25L3208DM21的芯片U9的8引腳與電容 C17的一端連接,電容C17的另一端和型號為MX25L3208DM21的芯片U9的4引腳都接地GND;所述鐵電存儲器包括型號為FM24CL64的芯片U10、電阻R12、電阻R13和電容C18,所述型號為FM24CL64的芯片U10的8引腳接第一 3.3V電源,型號為FM24CL64的芯片U10的5引腳和6 引腳分別與型號為STM32F407ZGT6的處理器U8的136引腳和137引腳連接,型號為FM24CL64 的芯片U10的8引腳與電容C18的一端連接,電容C18的另一端和型號為FM24CL64的芯片U10 的4引腳都接地GND,型號為FM24CL64的芯片U10的5引腳與電阻R13的一端連接,型號為 FM24CL64的芯片U10的6引腳與電阻R12的一端連接,電阻R12的另一端和電阻R13的另一端都接第一3.3V電源;所述JATG下載接口包括接線端子J9,所述接線端子J9的1引腳接第二3.3V電源,接線端子J9的2引腳、3引腳和4引腳分別與型號為STM32F407ZGT6的處理器U7的105引腳、109引腳和25引腳連接,接線端子J9的5引腳接地GND;所述振蕩電路包括晶振Q2、電容C19、電容C20、晶振Q3、電容C17和電容C15,晶振Q3的一端與型號為STM32F407ZGT6的處理器U8的8引腳連接,晶振Q3的另一端與電容C17的一端連接,晶振Q3的另一端與型號為STM32F407ZGT6的處理器U8的9引腳連接,晶振Q3的另一端與電容C15的一端連接,電容C17的另一端和電容C15的另一端都接地GND,晶振Q2的一端與型號為STM32F407ZGT6的處理器U8的23引腳連接,晶振Q2的一端與電容C20的一端連接,晶振 Q2的另一端與型號為STM32F407ZGT6的處理器U8的24引腳連接,晶振Q2的另一端與電容C19 的一端連接,電容C19的另一端和電容C20的另一端都接地GND,型號為STM32F407ZGT6的處理器U8的25引腳與電容C36的一端連接,電容C36的另一端接地GND,型號為STM32F407ZGT6 的處理器U8的71引腳與電容C37的一端連接,型號為STM32F407ZGT6的處理器U8的106引腳與電容C38的一端連接,電容C37的另一端和電容C38的另一端都接地GND,型號為 STM32F407ZGT6的處理器U8的143引腳與電阻R20的一端連接,電阻R20的另一端接第一 3.3V 電源,型號為STM3 2F40 7ZGT6的處理器U8的143引腳與電阻R21的一端連接,電阻R21的另一端接地GND,型號為STM32F407ZGT6的處理器U8的31引腳、38引腳、83引腳、130引腳、120引腳、107引腳、94引腳、61引腳、51引腳和16引腳都接地GND,型號為STM32F407ZGT6的處理器 U8的6引腳、32引腳、33引腳、144引腳、131引腳、121引腳、108引腳、95引腳、84引腳、72引腳、 62引腳、52引腳、39引腳、30引腳和17引腳都接第一 3.3V電源,型號為STM32F407ZGT6的處理器U8的25引腳與電阻R16的一端連接,電阻R16的另一端接第二3.3V電源,型號為 STM32F407ZGT6的處理器U8的25引腳與電容C21的一端連接,電容C21的另一端接地GND,型號為STM32F407ZGT6的處理器U8的138引腳與電阻R10的一端連接,電阻R10的另一端接地 GND,型號為STM32F407ZGT6的處理器U8的48引腳與電阻R11的一端連接,電阻R11的另一端接地GND;所述看門狗電路包括型號為SP706SCN的看門狗芯片U11、第一開關J10、電容C23和電容C22,所述型號為SP706SCN的看門狗芯片U11的1引腳和8引腳都與電容C23的一端連接,型號為SP706SCN的看門狗芯片Ul 1的2引腳接第二3.3V電源,型號為SP706SCN的看門狗芯片Ul 1 的2引腳與電容C22的一端連接,電容C23的另一端、電容C22的另一端和型號為SP706SCN的看門狗芯片U11的4引腳都接地GND,型號為SP706SCN的看門狗芯片U11的6引腳與型號為 STM32F407ZGT6的處理器U8的132引腳連接,型號為SP706SCN的看門狗芯片U11的6引腳與型號為STM32F407ZGT6的處理器U8的86引腳連接,型號為SP706SCN的看門狗芯片Ul 1的7引腳與第一開關J10的1引腳,第一開關J10的1引腳與第一開關10的2引腳連接,第一開關J10的3 引腳和4引腳都與型號為STM32F407ZGT6的處理器U8的25引腳連接。
[0021]所述型號為STM32F407ZGT6的處理器U8是基于ARM的32位微控制器,操作頻率可達 100MHZ,2條CAN通道和以太網MAC接口,方便系統的硬件設計。
[0022]所述JTAG下載接口可實現實時對該農業大棚監控系統程序的在線升級和更新,使該農業大棚監控系統更加穩定和快速。[〇〇23]所述狀態指示燈電路中的發光二極管D3表示該農業大棚監控系統正常運行狀態指示燈,發光二極管D4表示該農業大棚內的環境參數正常狀態指示燈,發光二極管D5表示在GPRS模塊下通信狀態的指示燈,發光二極管D6為在GPS模塊下通信狀態的指示燈,發光二極管D7為在自適應網絡接口通信狀態的指示燈。
[0024]所述基于物聯網的農業大棚監控系統至少為一個,安裝在至少一個農業大棚內, GPS模塊用來定位哪個農業大棚出現異常,并通過GPRS模塊和自適應接口電路傳輸至服務器和移動終端,便于農戶知曉出現異常的農業大棚,實現了農業大棚的管理系統層次化和智能化高。[〇〇25]本發明在使用時,事先設定農業大棚內環境信息的各個參數的閾值,并將各閾值存儲在外擴FLASH存儲器內,服務器內安裝有具有顯示和接收訪問農業大棚環境信息和可向中央處理器下發指令功能的軟件程序,移動終端安裝有具有顯示農業大棚環境信息和訪問服務器功能的軟件程序。
[0026]所述GPRS模塊是將高速、穩定可靠、永久在線的透明數據傳輸通道,將農業大棚內的環境信息實時傳輸至移動終端。[〇〇27] 所述自適應接口電路是采用型號為W5100的芯片U21內部集成有10/100Mbps以太網控制器,尚集成、尚穩定和尚性能實時傳輸至服務器。
[0028]所述溫濕度傳感器模塊、門禁安全裝置、視頻監控裝置、二氧化碳濃度傳感器和土壤含水量檢測裝置檢測的大棚環境信息存儲在外擴FLASH存儲器內和鐵電存儲器內,并依次經第一信號輸入模塊、第二信號輸入模塊、第三信號輸入模塊、第四信號輸入模塊和第五信號輸入模塊傳輸至中央處理器,經中央處理器分析處理后,控制采收報警裝置、通風裝置、灌溉裝置和報警裝置,并將大棚環境信息通過自適應接口電路實時上傳至服務器,供農戶實時監控農業大棚,當農業大棚內有異常時,農戶也可通過操作服務器,控制采收報警裝置、通風裝置、灌溉裝置和報警裝置,以調整農業大棚內的環境,通過無線網絡實時上傳至移動終端,供農戶查看農業大棚的環境信息并訪問服務器更全面了解農業大棚內的狀態, 即使農戶外出,也可實時通過移動終端知曉農業大棚內的環境信息,彌補了服務器的不足之處,將服務器和移動終端結合起來,使該農業大棚監控系統更合理化和人性化。
[0029]當農業大棚內的溫濕度信息出現異常時,中央處理器控制第一繼電器U18的線圈和第三繼電器U17的線圈得電,第一繼電器U18和第三繼電器U17的常開觸點閉合,通風裝置和灌溉裝置開始工作,為農業大棚通風和灌溉,調節農業大棚內的溫濕度,同時中央處理器經GPRS模塊、GPS模塊和自適應接口電路將檢測的溫濕度信息顯示在服務器和移動終端上,供農戶查看并在檢測的溫濕度信息還沒達到事先設定的閾值時,操作服務器和移動終端控制通風裝置和灌溉裝置的工作狀態,進而遠程調節農業大棚內的溫濕度,以合適農作物的生長。
[0030]當有不法分子闖入農業大棚時,門禁安全裝置將檢測的信息上傳至中央處理器, 中央處理器控制第二繼電器U19的線圈得電,第二繼電器U19的常開觸點閉合,報警裝置開始報警,以震懾不法分子,同時中央處理器經GPRS模塊、GPS模塊和自適應接口電路將報警信息傳輸至服務器和移動終端,及時通知農戶,并采取相對應的措施。[0031 ]本發明結合GPRS技術、GPS技術、自適應接口電路的技術,實時檢測大棚內的環境信息,并實時傳輸至服務器和移動終端,當出現異常時,及時報警通知農戶,做出及時相對應的措施,有效建設了一套管理系統層次化、智能化高和節約成本的智能農業大棚。
【主權項】
1.一種基于物聯網的農業大棚監控系統,包括溫濕度感應模塊、二氧化碳濃度傳感器、 土壤含水量檢測裝置、灌溉裝置、報警裝置、通風裝置、門禁安全裝置、視頻監控裝置、加熱 裝置、中央處理器、狀態指示燈電路、電源模塊、服務器和移動終端,其特征在于,所述溫濕 度感應模塊經第一信號輸入模塊與中央處理器連接,門禁安全裝置經第二信號輸入模塊與 中央處理器連接,視頻監控裝置經第三信號輸入模塊與中央處理器連接,二氧化碳濃度傳 感器經第四信號輸入模塊與中央處理器連接,土壤含水量檢測裝置經第五信號輸入模塊與 中央處理器連接,中央處理器經第一繼電器輸出模塊與灌溉裝置連接,中央處理器經第二 繼電器輸出模塊與報警裝置連接,中央處理器經第三繼電器輸出模塊與通風裝置連接,中 央處理器與狀態指示燈電路連接,中央處理器經自適應接口電路與服務器進行信號傳輸, 中央處理器經無線網絡與移動終端進行通信,電源模塊為所述農業大棚監控系統提供電 能;所述電源模塊包括5V穩壓電路、第一 3.3V穩壓電路、第二3.3V穩壓電路和4.15V穩壓電 路,所述5V穩壓電路包括型號為LM2596-5.0的芯片U4、電解電容C3、電感L1、二極管D1和電 解電容C6,所述型號為LM2596-5.0的芯片U4的1引腳接直流12V電源接口 J8的1引腳,型號為 LM2596-5.0的芯片U4的1引腳與電解電容C3的正極連接,型號為LM2596-5.0的芯片U4的2引 腳與二極管D1的負極連接,型號為LM2596-5.0的芯片U4的2引腳與電感L1的一端連接,電感 L1的另一端與電解電容C6的正極連接,電感L1的另一端與型號為LM2596-5.0的芯片U4的4 弓丨腳連接,直流12V電源接口 J8的3引腳、電解電容C3的負極、型號為LM2596-5.0的芯片U4的 6引腳、3引腳、5引腳、二極管D1的正極和電解電容C6的負極都接地GND,型號為LM2596-5.0 的芯片U4的4引腳輸出5.0V電源;所述第一 3.3V穩壓電路包括型號為AMS1117-3.3V的芯片U3、電解電容C4和電解電容 C5,所述型號為AMS1117-3.3V的芯片U3的3引腳接5.0V電源,型號為AMS1117-3.3V的芯片U3 的3引腳與電解電容C4的正極連接,型號為AMS1117-3.3V的芯片U3的2引腳與電解電容C5的 正極連接,電解電容C4的負極、型號為AMS 1117-3.3V的芯片U3的1引腳和電解電容C5的負極 都接地GND,型號為AMS1117-3.3V的芯片U3的2引腳輸出第一 3.3V電源;所述第二3.3V穩壓電路包括型號為RT9193-33GB的芯片U5、電阻R4、電容C7和電容C8, 所述型號為RT9193-33GB的芯片U5的1引腳接5.0V電源,型號為RT9193-33GB的芯片U5的3引 腳與電阻R4的一端連接,電阻R4的另一端接5.0V電源,型號為RT9193-33GB的芯片U5的4引 腳與電容C8的一端連接,型號為RT9193-33GB的芯片U5的5引腳與電容C7的一端連接,型號 為RT9193-33GB的芯片U5的2引腳、電容C7的另一端和電容C8的另一端都接地GND,型號為 RT9193-33GB的芯片U5的5引腳輸出第二3.3V電源;所述4.15V穩壓電路包括型號為MIC29302WU的芯片U7、電容C12、電解電容C11、電解電 容C13、電容C14和電阻R7-R9,所述型號為MIC29302WU的芯片U7的1引腳和2引腳都接5.0V電 源,型號為MIC29302WU的芯片U7的2引腳與電容C12的一端連接,型號為MIC29302WU的芯片 U7的2引腳與電解電容C11的正極連接,型號為MIC29302WU的芯片U7的4引腳與電阻R7的一 端連接,電阻R7的另一端與電阻R9的一端連接,型號為MIC29302WU的芯片U7的5引腳與電阻 R7的另一端連接,型號為MIC29302WU的芯片U7的4引腳與電阻R8的一端連接,型號為 MIC29302WU的芯片U7的4引腳與電解電容C13的正極連接,型號為MIC29302WU的芯片U7的4 引腳與電容C14的一端連接,電容C12的另一端、電解電容C11的負極、型號為MIC29302WU的芯片U7的3引腳、電阻R9的另一端、電阻R8的另一端、電解電容C13的負極和電容C14的另一 端都接地GND,型號為MIC29302WU的芯片U7的4引腳輸出4.15V電源;所述中央處理器是型號為STM32F407ZGT6的處理器U8,所述溫濕度傳感器模塊包括型號為DHT11的溫濕度傳感器U2,所述型號為DHT11的溫濕 度傳感器U2的1引腳接第二3.3V電源,型號為DHT11的溫濕度傳感器U2的1引腳與電阻R3的 一端連接,電阻R3的另一端與型號為STM32F407ZGT6的處理器U8的140引腳連接,型號為 DHT11的溫濕度傳感器U2的2引腳與型號為STM32F407ZGT6的處理器U8的140引腳連接,型號 為DHT11的溫濕度傳感器U2的4引腳接地GND;所述第一信號輸入模塊包括第一光親合器Q10、電阻R45、電阻R46和電容C61,所述第一 光耦合器Q10的1引腳與電阻R46的一端連接,電阻R46的另一端與輸入接口 J16的5引腳連 接,第一光親合器Q10的1引腳與電容C61的一端連接,電容C61的另一端、第一光親合器Q10 的3引腳和4引腳都接地GND,第一光耦合器Q10的6引腳與電阻R45的一端連接,電阻R45的另 一端接第一 3.3V電源,第一光耦合器Q10的6引腳與型號為STM32F407ZGT6的處理器U8的96 引腳連接;所述第二信號輸入模塊包括第二光耦合器Q7、電阻R41、電阻R42和電容C59,所述第二 光耦合器Q7的1引腳與電阻R42的一端連接,電阻R42的另一端與輸入接口 J16的1引腳連接, 第二光耦合器Q7的1引腳與電容C59的一端連接,電容C59的另一端、第二光耦合器〇7的3引 腳和4引腳都接地GND,第二光耦合器Q7的6引腳與電阻R41的一端連接,電阻R41的另一端接 第一 3.3V電源,第二光耦合器Q7的6引腳與型號為STM32F407ZGT6的處理器U8的44引腳連 接;所述第三信號輸入模塊包括第三光耦合器Q8、電阻R43、電阻R44和電容C58,所述第三 光耦合器Q8的1引腳與電阻R43的一端連接,電阻R43的另一端與輸入接口 J16的3引腳連接, 第三光耦合器Q8的1引腳與電容C58的一端連接,電容C58的另一端、第三光耦合器〇8的3引 腳和4引腳都接地GND,第三光耦合器Q8的6引腳與電阻R44的一端連接,電阻R44的另一端接 第一 3.3V電源,第三光耦合器Q8的6引腳與型號為STM32F407ZGT6的處理器U8的45引腳連 接;所述第四信號輸入模塊包括第四光耦合器Q9、電阻R47、電阻R48和電容C60,所述第四 光耦合器Q9的1引腳與電阻R47的一端連接,電阻R47的另一端與輸入接口 J16的7引腳連接, 第四光親合器Q9的1引腳與電容C60的一端連接,電容C60的另一端、第四光親合器〇9的3引 腳和4引腳都接地GND,第四光耦合器Q9的6引腳與電阻R48的一端連接,電阻R48的另一端接 第一 3.3V電源,第四光耦合器Q9的6引腳與型號為STM32F407ZGT6的處理器U8的97引腳連 接;所述第五信號輸入模塊包括第五光親合器Q11、電阻R49、電阻R50和電容C62,所述第五 光耦合器Ql 1的1引腳與電阻R49的一端連接,電阻R49的另一端與輸入接口 J16的9引腳連 接,第五光親合器Q11的1引腳與電容C62的一端連接,電容C62的另一端、第五光親合器Q11 的3引腳和4引腳都接地GND,第五光耦合器Ql 1的6引腳與電阻R50的一端連接,電阻R50的另 一端接第一 3.3V電源,第五光耦合器Q11的6引腳與型號為STM32F407ZGT6的處理器U8的98 弓丨腳連接,輸入接口 J16的2引腳、4引腳、6引腳、8引腳和10引腳都接地GND;所述第一繼電器輸出模塊包括第一繼電器U18、三極管Q13和二極管D11,所述第一繼電器U18的2引腳與三極管Q13的集電極連接,第一繼電器U18的2引腳與二極管Dll的正極連 接,二極管D11的負極與電阻R52的一端連接,電阻R52的另一端接5.0V電源,第一繼電器U18 的7引腳與電阻R52的一端連接,三極管Q13的發射極接地GND,三極管Q13的基極與電阻R54 的一端連接,電阻R54的另一端與型號為STM32F407ZGT6的處理器U8的29引腳連接,第一繼 電器U18的1引腳與第一常開常閉端子J17的6引腳連接,第一繼電器U18的4引腳和5引腳都 與第一常開常閉端子J17的4引腳連接,第一繼電器U18的8引腳與第一常開常閉端子J17的2 引腳連接;所述第二繼電器輸出模塊包括第二繼電器U19、三極管Q14和二極管D12,所述第二繼電 器U19的2引腳與三極管Q14的集電極連接,第二繼電器U19的2引腳與二極管D12的正極連 接,二極管D12的負極與電阻R55的一端連接,電阻R55的另一端接5.0V電源,第二繼電器U19 的7引腳與電阻R55的一端連接,三極管Q14的發射極接地GND,三極管Q14的基極與電阻R57 的一端連接,電阻R57的另一端與型號為STM32F407ZGT6的處理器U8的114引腳連接,第二繼 電器U19的1引腳與第二常開常閉端子J18的5引腳連接,第二繼電器U19的4引腳和5引腳都 與第二常開常閉端子J18的3引腳連接,第二繼電器U19的8引腳與第二常開常閉端子J18的1 引腳連接;所述第三繼電器輸出模塊包括第三繼電器U17、三極管Q12和二極管D12,所述第三繼電 器U17的2引腳與三極管Q12的集電極連接,第三繼電器U17的2引腳與二極管D12的正極連 接,二極管D12的負極與電阻R51的一端連接,電阻R51的另一端接5.0V電源,第三繼電器U17 的7引腳與電阻R51的一端連接,三極管Q12的發射極接地GND,三極管Q12的基極與電阻R53 的一端連接,電阻R53的另一端與型號為STM3 2F407ZGT6的處理器U8的114引腳連接,第三繼 電器U17的1引腳與第一常開常閉端子J17的5引腳連接,第三繼電器U17的4引腳和5引腳都 與第一常開常閉端子J17的3引腳連接,第三繼電器U17的8引腳與第一常開常閉端子J17的1 引腳連接;所述報警裝置包括蜂鳴器LS1、三極管Q1和磁珠FBI,所述磁珠FBI的一端接5.0V電源, 磁珠FBI的另一端與蜂鳴器LSI的一端連接,蜂鳴器LSI的一端與電阻R1的一端連接,電阻R1 的另一端與電阻R2的一端連接,電阻R2的另一端與型號為STM32F407ZGT6的處理器U8的34 引腳連接,電阻R2的另一端與三極管Q1的基極連接,三極管Q1的發射極接地GND,三極管Q1 的集電極與蜂鳴器LSI的另一端連接,電阻R1的一端與電解電容C1的正極連接,電阻R1的一 端與電容C2的一端連接,電解電容C1的負極和電容C2的另一端都接地GND;所述自適應接口電路包括型號為W5100的芯片U21和型號為HR911105A的集成變壓器 J19,所述型號為W5100的芯片U21的56引腳與型號為STM32F407ZGT6的處理器U8的100引腳 連接,型號為W5100的芯片U21的31引腳與電阻R67的一端連接,電阻R67的另一端接第二 3.3V電源,型號為W5100的芯片U21的30引腳、29引腳、28引腳、27引腳和59引腳分別與型號 為STM32F407ZGT6的處理器U8的41引腳、40引腳、43引腳、42引腳和35引腳連接,型號為 W5100的芯片U21的75引腳與電阻R68的一端連接,型號為W5100的芯片U21的75引腳與晶振 Q16的一端連接,型號為W5100的芯片U21的75引腳與電容C74的一端連接,型號為W5100的芯 片U21的76引腳與電阻R68的另一端連接,型號為W5100的芯片U21的76引腳與晶振Q16的另 一端連接,型號為W5100的芯片U21的76引腳與電容C75的一端連接,電容C74的另一端和電 容C75的另一端都接地GND,型號為W5100的芯片U21的11引腳、15引腳、16引腳、33引腳和69引腳都與電解電容C71的正極連接,電解電容C71的負極接地GND,型號為W5100的芯片U21的 7引腳和74引腳都與電感L3的一端連接,電感L3的另一端與電解電容C71的正極連接,型號 為W5100的芯片U21的7引腳與電解電容C70的正極連接,型號為W5100的芯片U21的74引腳與 電容C69的一端連接,電解電容C70的負極和電容C69的另一端都接地GND,型號為W5100的芯 片U21的12引腳、18引腳和44引腳都接第二3.3V電源,型號為W5100的芯片U21的12引腳、18 引腳和44引腳都與電容C67的一端連接,電容C67的另一端接地GND,型號為W5100的芯片U21 的2引腳與電感L2的一端連接,電感L2的另一端接第二3.3V電源,型號為W5100的芯片U21的 2引腳與電解電容C66的正極連接,型號為W5100的芯片U21的2引腳與電容C65的一端連接, 電解電容C66的負極和電容C6 5的另一端都接地GND,型號為W5100的芯片U21的1引腳與電阻 R62的一端連接,電阻R62的另一端與電阻R61的一端連接,電阻R61的另一端接地GND,型號 為W5100的芯片U21的66引腳和70引腳分別與電阻R65的一端和電阻R66的一端,型號為 W5100的芯片U21的9引腳、8引腳、6引腳和5引腳分別與型號為HR911105A的集成變壓器J19 的2引腳、1引腳、6引腳和5引腳連接,型號為W5100的芯片U21的4引腳、10引腳、77引腳、13弓| 腳、14引腳、17引腳、32引腳、43引腳、68引腳、64引腳、63引腳、65引腳、34引腳、35引腳、36引 腳和37引腳都接地GND,型號為HR911105A的集成變壓器J19的11引腳與電阻R66的另一端連 接,型號為HR911105A的集成變壓器J19的10引腳與電阻R65的另一端連接,型號為 HR911105A的集成變壓器J19的12引腳和9引腳都接第二3.3V電源,型號為HR911105A的集成 變壓器J19的8引腳、13引腳和14引腳都接地GND,型號為HR911105A的集成變壓器J19的6引 腳與電阻R63的一端連接,型號為HR911105A的集成變壓器J19的3引腳與電阻R64的一端連 接,電阻R63的另一端和電阻R64的另一端都與電容C68的一端連接,電容C68的另一端接地 GND,型號為HR911105A的集成變壓器J19的2引腳與電阻R60的一端連接,型號為HR911105A 的集成變壓器J19的1引腳與電阻R59的一端連接,電阻R59的另一端和電阻R60的另一端都 與電容C64的一端連接,電容C64的另一端接地GND,型號為HR911105A的集成變壓器J19的4 引腳和5引腳都與電容C63的一端連接,電容C63的另一端都接地GND。2.根據權利要求1所述一種基于物聯網的農業大棚監控系統,其特征在于,所述狀態指 示燈電路包括發光二極管D3、發光二極管D4、發光二極管D5、發光二極管D6和發光二極管 D7,所述發光二極管D3的正極與電阻R14的一端連接,發光二極管D3的負極與型號為 STM32F407ZGT6的處理器U8的56引腳連接,發光二極管D4的正極與電阻R15的一端連接,發 光二極管D4的負極與型號為STM32F407ZGT6的處理器U8的57引腳連接,發光二極管D5的正 極與電阻R17的一端連接,發光二極管D5的負極與型號為STM32F407ZGT6的處理器U8的87引 腳連接,發光二極管D6的正極與電阻R18的一端連接,發光二極管D6的負極與型號為 STM32F407ZGT6的處理器U8的88引腳連接,發光二極管D7的正極與電阻R19的一端連接,發 光二極管D7的負極與型號為STM32F407ZGT6的處理器U8的89引腳連接,電阻R14的另一端、 電阻R15的另一端、電阻R17的另一端、電阻R18的另一端和電阻R19的另一端都接第二3.3V 電源。3.根據權利要求1所述一種基于物聯網的農業大棚監控系統,其特征在于,所述無線網 絡包括GPRS模塊和GPS模塊,所述GPS模塊包括型號為SKG17A1的芯片U12、第一射頻連接線 J11、電阻R22-26、電容C42、紅色發光二極管D8、電容C41和電解電容C40,所述型號為 SKG17A1的芯片U12的16引腳與電容C39的一端連接,型號為SKG17A1的芯片U12的16引腳與電阻R22的一端連接,電阻R22的另一端與第一射頻連接線J11的1引腳連接,第一射頻連接 線Jl 1的2引腳、3引腳和4引腳都接地GND,電容C39的另一端都接地GND,型號為SKG17A1的芯 片U12的19引腳與電容C42的一端連接,型號為SKG17A1的芯片U12的19引腳接第一 3.3V電 源,電容C42的另一端都接地GND,型號為SKG17A1的芯片U12的28引腳與紅色發光二極管D8 的負極連接,紅色發光二極管D8的正極與電阻R25的一端連接,電阻R26的另一端接第一 3.3V電源,型號為SKG17A1的芯片U12的3引腳和4引腳分別經電阻R24和電阻R25與型號為 STM32F407ZGT6的處理器U8的78引腳和77引腳連接,型號為SKG17A1的芯片U12的6引腳接第 一 3.3V電源,型號為SKG17A1的芯片U12的10引腳經電阻R23與型號為STM32F407ZGT6的處理 器U8的35引腳連接,型號為SKG17A1的芯片U12的11引腳接第一 3.3V電源,型號為SKG17A1的 芯片U12的11引腳與電容C41的一端連接,型號為SKG17A1的芯片U12的11引腳與電解電容 C40的一端連接,電容C41的另一端和電容C40的另一端都接地GND,型號為SKG17A1的芯片 U12的15引腳、17引腳、7引腳、13引腳和14引腳都接地GND;所述GPRS模塊包括GPRS模塊U1、三極管Q4、三極管Q5、三極管Q6和S頂卡J13,所述GPRS 模塊U1的1引腳接地GND,GPRS模塊U1的10引腳與三極管Q5的集電極連接,三極管Q5的發射 極與電阻R31的一端連接,電阻R31的另一端與三極管Q5的基極連接,三極管Q5的發射極接 地GND,三極管Q5的基極與電阻R30的一端連接,電阻R30的另一端與型號為STM32F407ZGT6 的處理器U8的41引腳連接,GPRS模塊U1的11引腳與三極管Q4的集電極連接,三極管Q4的發 射極與電阻R29的一端連接,三極管Q4的發射極接地GND,電阻R29的另一端與三極管Q4的基 極連接,三極管Q4的基極與電阻R27的一端連接,電阻R27的另一端與型號為STM32F407ZGT6 的處理器U8的40引腳連接,GPRS模塊U1的13引腳與電阻R38的一端連接,電阻R38的另一端 與三極管Q6的基極,三極管Q6的發射極接地GND,三極管Q6的集電極與電阻R37的一端連接, 電阻R37的另一端與紅色發光二極管D9的負極連接,紅色發光二極管D9的正極接4.15V電 源,4.15V電源與電解電容C50的正極連接,4.15 V電源與電容C51的一端連接,4.15 V電源與 電容C52的一端連接,4.15V電源與電容C53的一端連接,電解電容C50的負極、電容C51的另 一端、電容C52的另一端和電容C53的另一端都接地GND,GPRS模塊U1的21引腳和22引腳分別 經電阻R33和電阻R36與型號為STM32F407ZGT6的處理器U8的78引腳和77引腳連接,GPRS模 塊U1的27引腳、28引腳、29引腳、30引腳和31引腳分別與S頂卡J13的1引腳、電阻R32的一端、 電阻R35的一端、電阻R34的一端和SIM卡的4引腳連接,S頂卡J13的1引腳與電容C45的一端 連接,SM卡J13的1引腳與電容C46的一端連接,電容C45的另一端和電容C46的另一端都與 SM卡J13的4引腳連接,電阻R34的另一端與SM卡J13的2引腳連接,S頂卡J13的2引腳與電 容C47的一端連接,電阻R32的另一端與S頂卡J13的3引腳連接,S頂卡J13的3引腳與電容C48 的一端連接,電阻R35的另一端與SIM卡J13的6引腳連接,S頂卡J13的6引腳與電容C49的一 端連接,電容C47的另一端、電容C48的另一端和電容C49的另一端都與GPRS模塊U1的31引腳 連接,GPRS模塊U1的40引腳與電阻R28的一端連接,電阻R28的一端與電容C43的一端連接, 電阻R28的另一端與電容C44的一端連接,電阻R28的另一端與第二射頻連接線J12的1引腳 連接,電容C43的另一端和電容C44的另一端都接地GND,第二射頻連接線J12的2引腳、3引腳 和4引腳都接地GND,GPRS模塊U1的1引腳、35引腳、36引腳、37引腳、38引腳和40引腳都接地 GND〇4.根據權利要求1所述一種基于物聯網的農業大棚監控系統,其特征在于,所述中央處理器是型號為STM32F407ZGT6的處理器U8,還連接有外擴FLASH存儲器、鐵電存儲器、看門狗 電路、JATG下載接口和振蕩電路,所述外擴FLASH存儲器包括型號為MX25L3208DM21的芯片 U9和電容C17,所述型號為MX25L3208DM21的芯片U9的1引腳、2引腳、5引腳和6引腳分別與型 號為STM32F407ZGT6的處理器U8的99引腳、112引腳、113引腳和111引腳連接,型號為 MX25L3208DM21的芯片U9的3引腳接第一 3.3V電源,型號為MX25L3208DM21的芯片U9的7引腳 和8引腳都接第一3.3V電源,型號為MX25L3208DM21的芯片U9的8引腳與電容C17的一端連 接,電容C17的另一端和型號為MX25L3208DM21的芯片U9的4引腳都接地GND;所述鐵電存儲器包括型號為FM24CL64的芯片U10、電阻R12、電阻R13和電容C18,所述型 號為FM24CL64的芯片U10的8引腳接第一 3.3V電源,型號為FM24CL64的芯片U10的5引腳和6 引腳分別與型號為STM32F407ZGT6的處理器U8的136引腳和137引腳連接,型號為FM24CL64 的芯片U10的8引腳與電容C18的一端連接,電容C18的另一端和型號為FM24CL64的芯片U10 的4引腳都接地GND,型號為FM24CL64的芯片U10的5引腳與電阻R13的一端連接,型號為 FM24CL64的芯片U10的6引腳與電阻R12的一端連接,電阻R12的另一端和電阻R13的另一端 都接第一3.3V電源;所述JATG下載接口包括接線端子J9,所述接線端子J9的1引腳接第二3.3V電源,接線端 子J9的2引腳、3引腳和4引腳分別與型號為STM32F407ZGT6的處理器U7的105引腳、109引腳 和25引腳連接,接線端子J9的5引腳接地GND;所述振蕩電路包括晶振Q2、電容C19、電容C20、晶振Q3、電容C17和電容C15,晶振Q3的一 端與型號為STM32F407ZGT6的處理器U8的8引腳連接,晶振Q3的另一端與電容C17的一端連 接,晶振Q3的另一端與型號為STM32F407ZGT6的處理器U8的9引腳連接,晶振Q3的另一端與 電容C15的一端連接,電容C17的另一端和電容C15的另一端都接地GND,晶振Q2的一端與型 號為STM32F407ZGT6的處理器U8的23引腳連接,晶振Q2的一端與電容C20的一端連接,晶振 Q2的另一端與型號為STM32F407ZGT6的處理器U8的24引腳連接,晶振Q2的另一端與電容C19 的一端連接,電容C19的另一端和電容C20的另一端都接地GND,型號為STM32F407ZGT6的處 理器U8的25引腳與電容C36的一端連接,電容C36的另一端接地GND,型號為STM32F407ZGT6 的處理器U8的71引腳與電容C37的一端連接,型號為STM32F407ZGT6的處理器U8的106引腳 與電容C38的一端連接,電容C37的另一端和電容C38的另一端都接地GND,型號為 STM32F407ZGT6的處理器U8的143引腳與電阻R20的一端連接,電阻R20的另一端接第一 3.3V 電源,型號為STM3 2F40 7ZGT6的處理器U8的143引腳與電阻R21的一端連接,電阻R21的另一 端接地GND,型號為STM32F407ZGT6的處理器U8的31引腳、38引腳、83引腳、130引腳、120引 腳、107引腳、94引腳、61引腳、51引腳和16引腳都接地GND,型號為STM32F407ZGT6的處理器 U8的6引腳、32引腳、33引腳、144引腳、131引腳、121引腳、108引腳、95引腳、84引腳、72引腳、 62引腳、52引腳、39引腳、30引腳和17引腳都接第一 3.3V電源,型號為STM32F407ZGT6的處理 器U8的25引腳與電阻R16的一端連接,電阻R16的另一端接第二3.3V電源,型號為 STM32F407ZGT6的處理器U8的25引腳與電容C21的一端連接,電容C21的另一端接地GND,型 號為STM32F407ZGT6的處理器U8的138引腳與電阻R10的一端連接,電阻R10的另一端接地 GND,型號為STM32F407ZGT6的處理器U8的48引腳與電阻R11的一端連接,電阻R11的另一端 接地GND;所述看門狗電路包括型號為SP706SCN的看門狗芯片U11、第一開關J10、電容C23和電容C22,所述型號為SP706SCN的看門狗芯片U11的1引腳和8引腳都與電容C23的一端連接,型號 為SP706SCN的看門狗芯片Ul 1的2引腳接第二3.3V電源,型號為SP706SCN的看門狗芯片Ul 1 的2引腳與電容C22的一端連接,電容C23的另一端、電容C22的另一端和型號為SP706SCN的 看門狗芯片U11的4引腳都接地GND,型號為SP706SCN的看門狗芯片U11的6引腳與型號為 STM32F407ZGT6的處理器U8的132引腳連接,型號為SP706SCN的看門狗芯片U11的6引腳與型 號為STM32F407ZGT6的處理器U8的86引腳連接,型號為SP706SCN的看門狗芯片Ul 1的7引腳 與第一開關J10的1引腳,第一開關J10的1引腳與第一開關10的2引腳連接,第一開關J10的3 引腳和4引腳都與型號為STM32F407ZGT6的處理器U8的25引腳連接。
【文檔編號】G08C17/02GK106020162SQ201610631979
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年8月4日
【發明人】柴遠波, 李偉, 石欽亮, 李光遠, 肜瑤, 朱海洋
【申請人】黃河科技學院