本發(fā)明屬于農(nóng)業(yè)灌溉技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種多功能灌溉系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)灌溉的監(jiān)控。

背景技術(shù)：

減少灌概用水消耗量，提升灌概用水利用率水平，是解決灌概缺水的必然選擇。而根據(jù)農(nóng)作物生長(zhǎng)環(huán)境因素來(lái)決定灌溉的時(shí)機(jī)可以有效提高灌概用水利用率，是設(shè)施農(nóng)業(yè)的一大特征。如果通過(guò)人員測(cè)繪去取得這些信息，就做不到實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，而且需要大量人力物力，如果通過(guò)布設(shè)線纜網(wǎng)絡(luò)來(lái)采集信息，就需要較高的成本，而且維護(hù)、升級(jí)不便。因此，設(shè)計(jì)和實(shí)施一個(gè)智能農(nóng)業(yè)灌概監(jiān)控系統(tǒng)十分必要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本發(fā)明提供一種多功能灌溉系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)高效率、處理率高的多功能智能灌溉。

按照本發(fā)明所提供的設(shè)計(jì)方案，一種多功能灌溉系統(tǒng)，包含總處理器模塊，及分別與總處理器模塊相連接的傳感器模塊、電磁閥開(kāi)關(guān)電路模塊、顯示模塊、電源模塊，電磁閥開(kāi)關(guān)電路模塊與灌溉管路相連接，所述總處理器模塊包含閾值設(shè)定單元、控制單元、短信通知單元、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元及串行接口電路單元，控制單元還連接有水用量計(jì)數(shù)模塊，其中，用水量計(jì)數(shù)模塊用于計(jì)量灌溉用水量并將結(jié)果反饋至控制單元，閾值設(shè)定單元用于預(yù)先設(shè)定溫度門限值和濕度門限值，控制單元用于根據(jù)傳感器模塊及閾值設(shè)定單元的反饋數(shù)據(jù)對(duì)電磁閥開(kāi)關(guān)電路模塊進(jìn)行控制，并通過(guò)短信通知單元以短信方式通知用戶，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元用于存儲(chǔ)控制單元接收到的數(shù)據(jù)，串行接口電路單元用于連接外圍設(shè)備；傳感器模塊包含分別與控制單元相連的土壤溫度傳感器單元和土壤濕度傳感器單元。

上述的，總處理器模塊還包含數(shù)據(jù)清洗單元，用于以周期為單位對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元中存儲(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行清除。

上述的，所述的電源模塊為太陽(yáng)能電源板。

優(yōu)選的，所述的太陽(yáng)能電源板包含導(dǎo)電玻璃、二氧化鈦薄膜、二氧化錫薄膜。

上述的，所述的土壤溫度傳感器單元包含土壤溫度傳感器、溫度信號(hào)放大器、溫度信號(hào)模數(shù)轉(zhuǎn)換器，土壤溫度傳感器用于檢測(cè)土壤溫度，土壤溫度傳感器輸出端與溫度信號(hào)放大器輸入端連接，溫度信號(hào)放大器輸出端與溫度信號(hào)模數(shù)轉(zhuǎn)換器輸入端連接，溫度信號(hào)模數(shù)轉(zhuǎn)換器輸出端與控制單元連接。

上述的，土壤濕度傳感器單元包含土壤濕度傳感器、濕度信號(hào)放大器、濕度信號(hào)模數(shù)轉(zhuǎn)換器，土壤濕度傳感器用于檢測(cè)土壤濕度，土壤濕度傳感器輸出端與濕度信號(hào)放大器輸入端連接，濕度信號(hào)放大器輸出端與濕度信號(hào)模數(shù)轉(zhuǎn)換器輸入端連接，濕度信號(hào)模數(shù)轉(zhuǎn)換器輸出端與控制單元連接。

上述的，顯示模塊為與控制單元相連接的LED顯示器。

優(yōu)選的，所述的LED顯示器實(shí)時(shí)顯示控制單元接收的數(shù)據(jù)，及灌溉時(shí)間進(jìn)度，其中，控制單元接收到的數(shù)據(jù)至少包含土壤溫度數(shù)據(jù)、土壤濕度數(shù)據(jù)、預(yù)設(shè)土壤溫度數(shù)據(jù)、預(yù)設(shè)土壤濕度數(shù)據(jù)、用水量。

優(yōu)選的，所述的灌溉時(shí)間進(jìn)度為灌溉所用時(shí)間。

上述的，外圍設(shè)備包含上位機(jī)，用于接收并存儲(chǔ)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)至少包含灌溉當(dāng)前時(shí)間、土壤溫度數(shù)據(jù)、土壤濕度數(shù)據(jù)、預(yù)設(shè)土壤溫度數(shù)據(jù)、預(yù)設(shè)土壤濕度數(shù)據(jù)、用水量、灌溉時(shí)間進(jìn)度。

本發(fā)明的有益效果：

本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)新穎、合理，解決現(xiàn)有技術(shù)中農(nóng)業(yè)灌溉成本高、維護(hù)不便等問(wèn)題，通過(guò)總處理器模塊的調(diào)控，來(lái)實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)灌溉的智能化控制；不需要工作人員親臨現(xiàn)場(chǎng)，即可實(shí)時(shí)了解農(nóng)業(yè)環(huán)境變化，合理安排農(nóng)業(yè)灌溉工作；且無(wú)需鋪設(shè)過(guò)多線纜，成本低，維護(hù)升級(jí)方便；可以通過(guò)上位機(jī)來(lái)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和控制農(nóng)業(yè)灌溉，自動(dòng)化程度大幅度提升，具有較好的社會(huì)推廣價(jià)值和市場(chǎng)前景。

附圖說(shuō)明：

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式：

為了使本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)說(shuō)明的是，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明，能實(shí)現(xiàn)同樣功能的產(chǎn)品屬于等同替換和改進(jìn)，均包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。

實(shí)施例一，參見(jiàn)圖1所示，一種多功能灌溉系統(tǒng)，包含總處理器模塊，及分別與總處理器模塊相連接的傳感器模塊、電磁閥開(kāi)關(guān)電路模塊、顯示模塊、電源模塊，電磁閥開(kāi)關(guān)電路模塊與灌溉管路相連接，所述總處理器模塊包含閾值設(shè)定單元、控制單元、短信通知單元、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元及串行接口電路單元，控制單元還連接有水用量計(jì)數(shù)模塊，其中，用水量計(jì)數(shù)模塊用于計(jì)量灌溉用水量并將結(jié)果反饋至控制單元，閾值設(shè)定單元用于預(yù)先設(shè)定溫度門限值和濕度門限值，控制單元用于根據(jù)傳感器模塊及閾值設(shè)定單元的反饋數(shù)據(jù)對(duì)電磁閥開(kāi)關(guān)電路模塊進(jìn)行控制，并通過(guò)短信通知單元以短信方式通知用戶，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元用于存儲(chǔ)控制單元接收到的數(shù)據(jù)，串行接口電路單元用于連接外圍設(shè)備；傳感器模塊包含分別與控制單元相連的土壤溫度傳感器單元和土壤濕度傳感器單元。

本發(fā)明通過(guò)傳感器模塊采集田中的土壤溫濕度等信息，并通過(guò)總處理器將信息匯聚處理；并通過(guò)短信通知單元將信息傳輸至用戶，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)灌溉的智能化調(diào)控，不需要工作人員親臨現(xiàn)場(chǎng)，即可實(shí)時(shí)了解農(nóng)業(yè)環(huán)境變化，合理安排農(nóng)業(yè)灌溉工作；且無(wú)需鋪設(shè)過(guò)多線纜，成本低，維護(hù)升級(jí)方便。

實(shí)施例二，一種多功能灌溉系統(tǒng)，包含總處理器模塊，及分別與總處理器模塊相連接的傳感器模塊、電磁閥開(kāi)關(guān)電路模塊、顯示模塊、電源模塊，電磁閥開(kāi)關(guān)電路模塊與灌溉管路相連接，所述總處理器模塊包含閾值設(shè)定單元、控制單元、短信通知單元、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元及串行接口電路單元，控制單元還連接有水用量計(jì)數(shù)模塊，其中，用水量計(jì)數(shù)模塊用于計(jì)量灌溉用水量并將結(jié)果反饋至控制單元，閾值設(shè)定單元用于預(yù)先設(shè)定溫度門限值和濕度門限值，控制單元用于根據(jù)傳感器模塊及閾值設(shè)定單元的反饋數(shù)據(jù)對(duì)電磁閥開(kāi)關(guān)電路模塊進(jìn)行控制，并通過(guò)短信通知單元以短信方式通知用戶，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元用于存儲(chǔ)控制單元接收到的數(shù)據(jù)，串行接口電路單元用于連接外圍設(shè)備；傳感器模塊包含分別與控制單元相連的土壤溫度傳感器單元和土壤濕度傳感器單元。

上述的，總處理器模塊還包含數(shù)據(jù)清洗單元，用于以周期為單位對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元中存儲(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行清除。

上述的，所述的電源模塊為太陽(yáng)能電源板，使用太陽(yáng)能電源板來(lái)采集光源作為供電電源，節(jié)能環(huán)保，有效降低人工和作業(yè)維護(hù)成本。

優(yōu)選的，所述的太陽(yáng)能電源板包含導(dǎo)電玻璃、二氧化鈦薄膜、二氧化錫薄膜。

上述的，所述的土壤溫度傳感器單元包含土壤溫度傳感器、溫度信號(hào)放大器、溫度信號(hào)模數(shù)轉(zhuǎn)換器，土壤溫度傳感器用于檢測(cè)土壤溫度，土壤溫度傳感器輸出端與溫度信號(hào)放大器輸入端連接，溫度信號(hào)放大器輸出端與溫度信號(hào)模數(shù)轉(zhuǎn)換器輸入端連接，溫度信號(hào)模數(shù)轉(zhuǎn)換器輸出端與控制單元連接。

上述的，土壤濕度傳感器單元包含土壤濕度傳感器、濕度信號(hào)放大器、濕度信號(hào)模數(shù)轉(zhuǎn)換器，土壤濕度傳感器用于檢測(cè)土壤濕度，土壤濕度傳感器輸出端與濕度信號(hào)放大器輸入端連接，濕度信號(hào)放大器輸出端與濕度信號(hào)模數(shù)轉(zhuǎn)換器輸入端連接，濕度信號(hào)模數(shù)轉(zhuǎn)換器輸出端與控制單元連接。

上述的，顯示模塊為與控制單元相連接的LED顯示器。

優(yōu)選的，所述的LED顯示器實(shí)時(shí)顯示控制單元接收的數(shù)據(jù)，及灌溉時(shí)間進(jìn)度，其中，控制單元接收到的數(shù)據(jù)至少包含土壤溫度數(shù)據(jù)、土壤濕度數(shù)據(jù)、預(yù)設(shè)土壤溫度數(shù)據(jù)、預(yù)設(shè)土壤濕度數(shù)據(jù)、用水量。

優(yōu)選的，所述的灌溉時(shí)間進(jìn)度為灌溉所用時(shí)間。

上述的，外圍設(shè)備包含上位機(jī)，用于接收并存儲(chǔ)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)至少包含灌溉當(dāng)前時(shí)間、土壤溫度數(shù)據(jù)、土壤濕度數(shù)據(jù)、預(yù)設(shè)土壤溫度數(shù)據(jù)、預(yù)設(shè)土壤濕度數(shù)據(jù)、用水量、灌溉時(shí)間進(jìn)度。

控制單元采用CC2530核心芯片，型號(hào)為CC2530－F256；工作頻率為2.4GHz，功能完善，可作為協(xié)調(diào)器、路由器或終端設(shè)備，適用場(chǎng)景廣泛；作為系統(tǒng)集成芯片，單個(gè)設(shè)備就集成了射頻前端、存儲(chǔ)器、微控制器及外圍電路，因此芯片體積小、成本低；并且還提供了開(kāi)發(fā)板和開(kāi)放的協(xié)議棧，開(kāi)發(fā)成本低，因而被廣泛應(yīng)用在汽車、航空、環(huán)境監(jiān)測(cè)等無(wú)線傳輸活動(dòng)中，改變了傳統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸線路繁多、系統(tǒng)復(fù)雜、功耗大、成本高等缺點(diǎn)。

核心芯片集成了標(biāo)準(zhǔn)的增強(qiáng)型8051內(nèi)核的微控制單元和無(wú)線射頻模塊，此單片機(jī)性能是標(biāo)準(zhǔn)型的8倍，并具備可編程內(nèi)存，開(kāi)發(fā)者可以基于具體需要選擇對(duì)應(yīng)方案開(kāi)發(fā)。核心芯片總共包含40個(gè)引腳，其中21個(gè)為輸入輸出IO引腳，分別為P0、P1、P2組。核心芯片引腳可以連接兩個(gè)外部晶振，分為32.726Khz和32Mhz，系統(tǒng)時(shí)鐘可根據(jù)寄存器來(lái)選擇使用哪一個(gè)晶振，RF工作時(shí)只能選擇32Mhz。AVDD模擬電源可用于將供電電源轉(zhuǎn)化為內(nèi)部模塊供電。

核心芯片功能豐富，外設(shè)齊全，結(jié)構(gòu)緊密，大致可以分為三大類:

1)CPU和內(nèi)存相關(guān)的模塊

核心芯片采用進(jìn)化版8051兼容內(nèi)核，運(yùn)算速度等性能比普通內(nèi)核均有很大提高。它的內(nèi)存訪問(wèn)總線分為特殊功能寄存器，數(shù)據(jù)和外部數(shù)據(jù)代碼三種。此內(nèi)核還集成了閃存存儲(chǔ)器,用于存儲(chǔ)正在處理的數(shù)據(jù)，還包含中斷單元、仲裁器等控制模塊。仲裁器承擔(dān)了判斷決定物理存儲(chǔ)器執(zhí)行順序?？刂破鞯穆氊?zé)是控制所有通用輸入輸出引腳，此芯片共有40個(gè)引腳，其中21個(gè)為數(shù)字型輸入輸出引腳。此芯片可實(shí)現(xiàn)直接內(nèi)存讀取，方便上位機(jī)對(duì)協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)讀取和訪問(wèn)。

2)無(wú)線電相關(guān)的模塊

無(wú)線模塊內(nèi)置在芯片內(nèi)部，其核心為射頻收發(fā)器。低中頻接收是核心芯片的特性之一，會(huì)將接收到的射頻經(jīng)由信號(hào)放大器放大信號(hào)，然后將同相信號(hào)及異相信號(hào)通過(guò)解調(diào)器降低頻率，轉(zhuǎn)換成為中頻信號(hào)，最后經(jīng)由數(shù)模轉(zhuǎn)換器實(shí)現(xiàn)模電數(shù)字化、自動(dòng)信號(hào)增益控制。無(wú)線模塊的發(fā)送通過(guò)直接轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)。

3)時(shí)鐘、電源管理模塊及外設(shè)

核心芯片內(nèi)部系統(tǒng)時(shí)鐘的振蕩源來(lái)自振蕩器或者晶體振蕩器，基于時(shí)鐘模式的選擇通過(guò)特殊功能寄存器來(lái)控制，實(shí)現(xiàn)不同的計(jì)時(shí)器功能。該時(shí)鐘不僅作為系統(tǒng)內(nèi)部時(shí)鐘使用，外圍相關(guān)器件也可調(diào)用此系統(tǒng)時(shí)鐘。核心芯片中電源管理功能可以管理太陽(yáng)能電源板由一個(gè)低差穩(wěn)壓器實(shí)現(xiàn)，可以采用不同的供電模式來(lái)降低系統(tǒng)功耗、延長(zhǎng)電池使用壽命。穩(wěn)壓器可以作為備用電池，為外圍電路提供電源。

本發(fā)明多功能灌溉系統(tǒng)包括太陽(yáng)能電源板、土壤溫度傳感器、土壤濕度傳感器、總處理器、短信通知單元、電磁閥開(kāi)關(guān)電路、水用量計(jì)數(shù)器、LED顯示器與PC端上位機(jī)，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)灌溉智能化管理控制。

其中，太陽(yáng)能電源板包含導(dǎo)電玻璃、二氧化鈦薄膜、電解質(zhì)和二氧化錫薄膜；通過(guò)太陽(yáng)光對(duì)所述導(dǎo)電玻璃的直接照射,使得部分光子傳達(dá)到所述導(dǎo)電玻璃的陰極，所述導(dǎo)電玻璃的陰極為二氧化鈦層，所述二氧化鈦層的分子用于吸收了光子的能量，從而激發(fā)出電子，所述電子負(fù)載著電荷，由所述二氧化鈦薄膜傳輸?shù)剿龆趸a薄膜，通過(guò)所述二氧化錫薄膜中的電解質(zhì)實(shí)現(xiàn)所述電子與所述電荷的分離，并使所述電荷形成電流從所述太陽(yáng)能電源板傳導(dǎo)出去，用于為所述總處理器供電。土壤溫度傳感器包含溫度檢測(cè)的傳感器、溫度檢測(cè)的放大器、溫度檢測(cè)的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器，收到探測(cè)命令后，所述溫度檢測(cè)的傳感器隨著溫度的變化而產(chǎn)生溫度的電流，經(jīng)由所述溫度檢測(cè)的放大器轉(zhuǎn)換成溫度的電壓信號(hào)，并由所述溫度檢測(cè)的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器將所述溫度的電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成溫度的數(shù)字信號(hào)，傳輸給所述總處理器。土壤濕度傳感器包含濕度監(jiān)測(cè)的傳感器、濕度檢測(cè)的放大器、濕度檢測(cè)的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器，收到探測(cè)命令后，所述濕度檢測(cè)的傳感器隨著濕度的變化而產(chǎn)生濕度的電流，經(jīng)由所述濕度檢測(cè)的放大器轉(zhuǎn)換成濕度的電壓信號(hào)，并由所述濕度檢測(cè)的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器將所述濕度的電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成濕度的數(shù)字信號(hào)，傳輸給所述總處理器。

總處理器包含微型處理器、高速存儲(chǔ)器、串行接口電路，所述微型處理器采用多核處理器，能夠并行地處理及計(jì)算多個(gè)進(jìn)程，多個(gè)所述進(jìn)程的輸入為所述多功能灌溉系統(tǒng)需要使用的所有數(shù)據(jù)，多個(gè)所述進(jìn)程的輸出為經(jīng)過(guò)所述進(jìn)程處理并計(jì)算后的數(shù)據(jù)，并且將其存儲(chǔ)于所述高速存儲(chǔ)器，所述串行接口電路用于與所述多功能灌溉系統(tǒng)的其他部分連接以傳輸多個(gè)所述進(jìn)程的輸入與輸出，所述微型處理器內(nèi)含閃存內(nèi)存，所述閃存內(nèi)存用于存放多個(gè)所述進(jìn)程正在處理的數(shù)據(jù)；當(dāng)所述總處理器將所述溫度的數(shù)字信號(hào)與所述濕度的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成溫度數(shù)據(jù)值與濕度數(shù)據(jù)值，設(shè)立溫度閾值與濕度閾值，當(dāng)所述溫度數(shù)據(jù)值、所述濕度數(shù)據(jù)值分別高于所述溫度閾值與所述濕度閾值時(shí)，所述電磁閥開(kāi)關(guān)電路打開(kāi)水閥門，進(jìn)行灌溉，并且所述短信通知單元將灌溉的消息以短信的方式發(fā)送給用戶，根據(jù)所述溫度數(shù)據(jù)值、所述濕度數(shù)據(jù)值調(diào)節(jié)灌溉的水大小、水流速及灌溉的時(shí)間，同時(shí)，所述水用量計(jì)數(shù)器記錄用于灌溉的水用量，結(jié)束灌溉后，將所述灌溉的水用量傳輸給所述總處理器，存儲(chǔ)于其中所述高速存儲(chǔ)器；當(dāng)所述總處理器正在工作時(shí)，所述LED顯示器實(shí)時(shí)地顯示所述總處理器正在處理的進(jìn)度，以1個(gè)月為單位，所述總處理器將其中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)傳輸給所述PC端，并將其中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)清除。

土壤溫度傳感器及土壤濕度傳感器的作用機(jī)制類似，水分是作物生長(zhǎng)的必要物質(zhì)，作物會(huì)根據(jù)自身情況來(lái)吸收水分，水分主要來(lái)自于作物根系所處的土壤。土壤水分含量需要科學(xué)的判斷。同樣，作物灌概不是越頻繁越好，而作物產(chǎn)量是需要根據(jù)作物的生長(zhǎng)時(shí)節(jié)、土壤溫濕度、作物蒸騰量，光照條件等多種因素綜合決定。土壤溫度傳感器及土壤濕度傳感器都選用瑞典盛世瑞恩公司研制的芯片，它是同時(shí)包含溫度和濕度檢測(cè)的傳感器芯片，并且可將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)輸出。其工作原理為當(dāng)設(shè)備收到探測(cè)命令后，溫度探測(cè)器、濕度探測(cè)器的電阻、電容會(huì)隨溫濕度變化而變化，經(jīng)放大器轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)后，由模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為溫濕度數(shù)字信號(hào)，進(jìn)而存儲(chǔ)或由外部設(shè)備讀取。外圍系統(tǒng)使用兩線制的串行接口和外部芯片交流通信?？捎秒妷簽?.4到5V，并且可設(shè)置休眠，能耗低。因此，該產(chǎn)品具有性能好、反應(yīng)快、成本低、低功耗及性價(jià)比高的優(yōu)點(diǎn)，在空調(diào)、汽車、消費(fèi)電子等領(lǐng)域有及其廣闊的應(yīng)用。土壤溫度傳感器，應(yīng)該具備很多條件，如精度高、測(cè)溫范圍寬、可靠性和穩(wěn)定性高等特點(diǎn)，但能同時(shí)滿足所有條件的溫度傳感器實(shí)際上是不存在的。溫度傳感器種類很多，應(yīng)根據(jù)不同用途，測(cè)溫范圍與測(cè)溫對(duì)象選用最合適的傳感器，才能保證測(cè)量的穩(wěn)定性與準(zhǔn)確性，同時(shí)即可以達(dá)到降低開(kāi)發(fā)成本又可以實(shí)現(xiàn)增加使用壽命的目的。不僅滿足測(cè)控范圍的要求，而且此外自帶轉(zhuǎn)換功能，減少了硬件設(shè)計(jì)的工作量。芯片有特殊的單線接口，需要一個(gè)端口即可通信；器件中存在唯一的位序列號(hào)，可以進(jìn)行多點(diǎn)分布式測(cè)溫應(yīng)用；可以通過(guò)數(shù)據(jù)線供電，省去了外部電源的設(shè)計(jì)，不需要額外的器件即可測(cè)量；溫度分辨率可選擇為位；使用者還可以自定義非易失行的溫度報(bào)警設(shè)置；測(cè)量速度快，可以在內(nèi)將溫度轉(zhuǎn)換為位數(shù)字。

由于濕度的測(cè)量與溫度密切相關(guān)。在傳感器的選取上也應(yīng)選濕度傳感器用去測(cè)量濕度。目前用于測(cè)量濕度的傳感器種類并不像其他傳感器那樣種類繁多，專業(yè)的土壤水分傳感器都已形成產(chǎn)品，且價(jià)格昂貴，一些相對(duì)便宜的土壤水分傳感器又因其資料不齊全，給開(kāi)發(fā)帶來(lái)一定的麻煩。另一些因不能滿足需求分析中對(duì)于溫度測(cè)量范圍的要求，不能選取。經(jīng)過(guò)多方面因素考慮，最終選定土壤型傳感器作為系統(tǒng)的元器件。

本專利選用的是一款高集成的濕度傳感器芯片，片內(nèi)集成有一個(gè)電容性聚合體的土壤濕度傳感器，包含敏感元件、一個(gè)溫度敏感元件和一個(gè)串行接口電路。內(nèi)部還配有一個(gè)轉(zhuǎn)換器與溫度、濕度敏感元件相連，用于省去了轉(zhuǎn)換的步驟，給開(kāi)發(fā)帶來(lái)了方便。芯片具有體積小、功耗低、響應(yīng)速度快、抗干擾能力強(qiáng)、性價(jià)比高等特點(diǎn)，目前已在汽車、自動(dòng)控制、醫(yī)療儀器等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。

溫度傳感器與濕度傳感器中濕度監(jiān)測(cè)的傳感器與溫度監(jiān)測(cè)的傳感器可以采集溫度與濕度。傳感器中包含采集電路，負(fù)責(zé)溫度采集及濕度的采集。根據(jù)系統(tǒng)的需要，需要添加晶振電路、復(fù)位電路。晶振電路結(jié)合傳感器內(nèi)部的晶振產(chǎn)生了時(shí)鐘頻率，時(shí)鐘頻率是單片機(jī)一切指令的運(yùn)行的基礎(chǔ)，時(shí)鐘頻率越高，運(yùn)行速度就越快；復(fù)位電路為單片機(jī)系統(tǒng)添加了復(fù)位功能，即可以讓單片機(jī)從內(nèi)存的地址開(kāi)始執(zhí)行。對(duì)于溫度傳感器在實(shí)際使用時(shí)需連接一個(gè)上拉電路，一般為左右。這樣做的原因是是單總線結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)線是漏極開(kāi)路，如果沒(méi)接電源，則需要給數(shù)據(jù)線強(qiáng)拉，給供電；如接有電源，通過(guò)上拉電阻起到穩(wěn)定電路的作用。

上述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)說(shuō)明的是，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明，能實(shí)現(xiàn)同樣功能的產(chǎn)品屬于等同替換和改進(jìn)，均包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。

本發(fā)明并不局限于上述具體實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員還可據(jù)此做出多種變化，但任何與本發(fā)明等同或者類似的變化都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明權(quán)利要求的范圍內(nèi)。