專利名稱：基于gsm網絡的蔬菜大棚環境參數監測系統的制作方法
技術領域：
基于GSM網絡的蔬菜大棚環境參數監測系統技術領域[0001]本實用新型涉及無線網絡監控領域，具體地說是一種基于GSM網絡的蔬菜大棚環 境參數監測系統。
背景技術：
[0002]隨著我國的蔬菜大棚種植朝著規模化、產業化方向發展，溫室信息化的管理水平 直接影響著農產品的產量和質量。因此，在生產過程中對大棚環境參數的監測和控制具有 重要的意義。由于我國各地區農業發展的不平衡性，以及受農民掌握科技的能力的約束，傳 統的有線監控方式，操作復雜，不能滿足實際的需要。隨著手機在農村的普及，系統采用GSM 無線網絡的方案更具有優勢。該網絡覆蓋面廣，不受距離限制，可以以短消息的方式實現任 何時間任何地點的無線通信。實用新型內容[0003]本實用新型的目的是提供一種基于GSM網絡傳輸平臺的蔬菜大棚環境參數遠程 監控系統，采用定時發送和隨機查詢的方式有效實現大棚現場的監測，完成信息處理的智 能化。[0004]為解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案為[0005]基于GSM網絡的蔬菜大棚環境參數監測系統，由采集監測終端、GSM網絡和手機監 測終端組成，所述采集監測終端包括溫濕度傳感器、時鐘電路、顯示電路、GSM模塊和單片 機，所述溫濕度傳感器、時鐘電路、顯示電路、GSM模塊與單片機連接。[0006]所述溫濕度傳感器采用型號為SHTll的溫濕度傳感器，以定時方式和隨機方式完 成蔬菜大棚中溫濕度的監測，通過TC35I模塊以短消息的方式與手機監控終端完成數據的 交換。[0007]手機監控終端主要實現查詢環境參數和接收短消息的功能，環境參數監測終端負 責現場溫濕度的采集，計算和處理功能，其硬件結構如圖1所示。[0008]所述單片機的型號為AVR單片機ATmegal6。[0009]本實用新型的有益效果在于[0010]本實用新型采用采集監測終端和手機終端結合的方式，實現了溫濕度數據實時、 無線傳送。現場測試表明系統的溫度監測范圍為-10 40°C，誤差在0.4°C以內，濕度誤 差在3 %以內，手機能夠隨機獲得溫濕度數據。該裝置具有硬件接線簡單，操作方便，成本低 廉，抗干擾能力強等優點，能很好地應用于其他農業現場監測領域。
[0011]
以下結合附圖和具體實施方式
對本實用新型作進一步詳細的說明。[0012]圖1為本實用新型中環境參數監測終端結構；[0013]圖2為溫濕度傳感器與單片機連接圖；[0014]圖3為GSM模塊與單片機連接圖；[0015]圖4為監測終端軟件流程圖。
具體實施方式
[0016]基于GSM網絡的蔬菜大棚環境參數監測系統，由采集監測終端、GSM網絡和手機監測終端組成，所述采集監測終端包括溫濕度傳感器、時鐘電路、顯示電路、GSM模塊和單片機，所述溫濕度傳感器、時鐘電路、顯示電路、GSM模塊與單片機連接。[0017]所述溫濕度傳感器采用型號為SHTll的溫濕度傳感器，以定時方式和隨機方式完成蔬菜大棚中溫濕度的監測，通過TC35I模塊以短消息的方式與手機監控終端完成數據的交換。[0018]手機監控終端主要實現查詢環境參數和接收短消息的功能，環境參數監測終端負責現場溫濕度的采集，計算和處理功能，其硬件結構如圖1所示。[0019]所述單片機的型號為AVR單片機ATmegal6。[0020]根據實際情況，使用485總線擴大數據采集的距離和路數。具體的工作原理是溫濕度傳感器采集多點數據，ATmegal6完成該數據的線性化處理和溫度補償計算，控制GSM 模塊完成短消息的無線通信，顯示當前的時間，溫濕度參數及相關參數。[0021]溫濕度采集電路[0022]溫濕度采集電路采用了瑞士 Sensirion公司生產的單片全校準數字式相對濕度和溫度傳感器SHT11。該傳感器將溫濕度傳感器、信號放大調理、A/D轉換、I2C總線接口全部集成于一體，具有可靠的CRC數據傳輸校驗功能，帶有工業標準的I2C數字接口，輸出分辨率為14 位濕度值和分辨率為12位溫度值。整個芯片完成了數字式輸出、免調試、免標定、 免外圍電路及全互換的功能。SHTll與AVR單片機ATmegal6的接口連接電路如圖2所示。 ATmegal6的I2C接口管腳PCO與SHTll的時鐘引腳DATA相連，提供可靠的時鐘信號，管腳 PCI與SHTll的數據引腳DATA相連，實現控制命令和溫濕度數據的傳輸。為了避免信號沖突，通過在DATA信號線上接4. 7K上拉電阻保證控制器驅動信號電平為低電平。SHTll供電部分采用直流5V來供電，在電源VCC和地GND之間加去耦電容，濾除電源的成分。[0023]GSM模塊接口電路設計[0024]GSM模塊主要用于接入現有的移動GSM網絡，完成數據的無線傳輸。西門子的 TC35i是一個支持中文短信息的工業級GSM模塊，工作在GSM900和GSM1800雙頻段，通過 AT命令可雙向傳輸指令和數據。TC35i采用串口通訊的方式，由于其接口的工作電平與單片機ATmegal6不兼容，因此采用美信公司的電平轉換芯片MAX3232將COMS電平轉換成TTL 電平，實現與單片機的串口通信。具體的接口電路如圖2所示。TC35i模塊的串口數據發送管腳TXD_TC35和接收管腳RXD_TC35，單片機ATmegal6的串口數據發送管腳PDl和接收管腳Η)0，分別連接到MAX3232對應的管腳即可實現數據的發送和接收。另外，通過標準RS232 連接插頭，在PC機采用超級終端可實現TC35i模塊調試。[0025]軟件設計[0026]系統的監測終端主要是由單片機ATmegaie完成溫濕度參數的采集，處理和以及與固定的手機監控終端的數據交互功能。單片機采取定時讀取方式和隨機響應短信查詢的方式讀取溫濕度數據，其總體的軟件流程圖如圖4所示。[0027]系統上電后，首先單片機ATmegal6進行初始化處理主要包括時鐘芯片DS1302的 時間調整和通過發送AT指令對TC35I的初始化。接著檢測是否有短消息查詢，如果有則讀 取溫濕度數據、處理然后發送短消息，否則接著下一步判斷是否到定時讀取時間，如果沒有 則退出，如果有則完成相應數據處理。TC35I發短信時采用的是PDU模式以實現中文短信的 發送。
權利要求1.基于GSM網絡的蔬菜大棚環境參數監測系統，其特征在于由采集監測終端、GSM網絡和手機監測終端組成，所述采集監測終端包括溫濕度傳感器、時鐘電路、顯示電路、GSM模塊和單片機，所述溫濕度傳感器、時鐘電路、顯示電路、GSM模塊與單片機連接。
2.根據權利要求1所述的基于GSM網絡的蔬菜大棚環境參數監測系統，其特征在于所述溫濕度傳感器采用型號為SHTll的溫濕度傳感器。
3.根據權利要求1所述的基于GSM網絡的蔬菜大棚環境參數監測系統，其特征在于所述單片機的型號為AVR單片機ATmegal6。
專利摘要本實用新型公開了一種基于GSM網絡的蔬菜大棚環境參數監測系統，該系統由采集監測終端、GSM網絡和手機監控終端組成，采集監控終端采用溫濕度傳感器SHT11以定時方式和隨機方式實現蔬菜大棚中溫濕度的監測，通過TC35I模塊以短消息的方式與手機監控終端完成數據的交換，實驗測試結果表明該系統的溫度監測范圍為-10～40℃，誤差在0.4℃以內，濕度誤差在3％以內，滿足溫濕度測量精度的要求。
文檔編號G08C17/02GK202855057SQ20122044526
公開日2013年4月3日 申請日期2012年9月4日 優先權日2012年9月4日
發明者鄭爭兵 申請人:陜西理工學院