專利名稱：一種基于gprs的農(nóng)作物環(huán)境報(bào)警裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種報(bào)警裝置，具體涉及一種基于GPRS的農(nóng)作物環(huán)境報(bào)警裝置。
背景技術(shù)：
種植環(huán)境中的溫度、濕度、光照度、C02濃度環(huán)境因子對(duì)作物的生產(chǎn)有很大的影響。傳統(tǒng)的人工控制方式難以達(dá)到科學(xué)合理種植的要求，目前國(guó)內(nèi)可以實(shí)現(xiàn)上述環(huán)境因子自動(dòng)監(jiān)控報(bào)警裝置很少見(jiàn)，而引進(jìn)國(guó)外具有多功能的大型農(nóng)作物環(huán)境報(bào)警設(shè)備價(jià)格昂貴，不適合國(guó)情。
發(fā)明內(nèi)容為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型的目的在于提供了一種基于GPRS的農(nóng)作物環(huán)境報(bào)警裝置，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低的特點(diǎn)。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:一種基于GPRS的農(nóng)作物環(huán)境報(bào)警裝置，包括有微處理器，微處理器通過(guò)信號(hào)調(diào)理電路分別溫度傳感器、濕度傳感器和光照傳感器相連，微處理器的執(zhí)行端通過(guò)執(zhí)行電路與電爐、噴泵、通風(fēng)機(jī)和滴泵相連，微處理器的通信端與GPRS通信單元相連，GPRS通信單元通過(guò)Inteenet網(wǎng)與數(shù)據(jù)中心相連，微處理器報(bào)警信號(hào)端分別與人工監(jiān)控室內(nèi)的監(jiān)控機(jī)、手機(jī)終端相連。所述的微處理器采用工業(yè)級(jí)單片機(jī)P89C51RD2。所述的GPRS通信單元采用SIEMENS的MC35I。本實(shí)用新型的有益效果是:本實(shí)用新型由于現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控的下位機(jī)系統(tǒng)由單片機(jī)作為微處理器，而上位機(jī)為中心的監(jiān)控管理部門(mén)則采用PC機(jī)作為主控機(jī)?，F(xiàn)場(chǎng)的溫度、濕度、C02、風(fēng)速參數(shù)通過(guò)不同的傳感器采集后，通過(guò)傳輸線送入單片機(jī)，經(jīng)微處理器的處理后通過(guò)GPRS模塊根據(jù)需要發(fā)送到監(jiān)控室中的監(jiān)控機(jī)或者是管理者所攜帶的手機(jī)終端上，同時(shí)微處理器對(duì)數(shù)據(jù)與原設(shè)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較分析，通過(guò)執(zhí)行電路，啟動(dòng)電機(jī)、噴藥噴肥、報(bào)警系統(tǒng)，完成大棚的灌溉、自然災(zāi)害的預(yù)防的控制功能。管理者只需要使用現(xiàn)有的高級(jí)語(yǔ)言編程模塊，在監(jiān)控室內(nèi)部或持有手機(jī)無(wú)線終端就可以隨時(shí)了解現(xiàn)場(chǎng)狀態(tài)，完成控制。

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實(shí)用新型微處理器與GPRS通信單元的連接示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。參見(jiàn)圖1, 一種基于GPRS的農(nóng)作物環(huán)境報(bào)警裝置,包括有微處理器I,微處理器I通過(guò)信號(hào)調(diào)理電路4分別溫度傳感器5、濕度傳感器6和光照傳感器7相連，微處理器I的執(zhí)行端通過(guò)執(zhí)行電路12與電爐8、噴泵9、通風(fēng)機(jī)10和滴泵11相連，微處理器I的通信端與GPRS通信單元2相連，GPRS通信單元2通過(guò)Inteenet網(wǎng)與數(shù)據(jù)中心3相連，微處理器I報(bào)警信號(hào)端分別與人工監(jiān)控室內(nèi)的監(jiān)控機(jī)13、手機(jī)終端14相連。所述的微處理器I采用工業(yè)級(jí)單片機(jī)P89C51RD2。所述的GPRS通信單元2采用SIEMENS的MC35I。參見(jiàn)圖2，微處理器I與GPRS通信單元2之間通過(guò)CP/IP協(xié)議處理芯片E5112進(jìn)行通信連接。因?yàn)橐獙?shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)連接，又因?yàn)镚PRS通信單元是一種基于分包的傳輸技術(shù)，因此數(shù)據(jù)在傳輸之前必須進(jìn)行TCP/IP技術(shù)的封裝處理，這個(gè)任務(wù)由TCP/IP協(xié)議處理芯片E5112完成，而短信的收發(fā)主要通過(guò)AT指令完成。GPRS通信單元在此嵌入式系統(tǒng)中有兩種應(yīng)用方式，一是利用GPRS通信單元實(shí)現(xiàn)SMS短信的收發(fā)，二是利用GPRS通信單元實(shí)現(xiàn)微處理器的無(wú)線上網(wǎng)。系統(tǒng)各部分說(shuō)明:I)微處理器I是80C51系列單片機(jī)中的佼佼者，具有IKB的片上RAM和64KB的非易失FLASH程序存儲(chǔ)器。環(huán)境較差時(shí)，可以安裝機(jī)箱來(lái)防塵防水。微處理器是系統(tǒng)核心，主要完成采集參數(shù)的處理、執(zhí)行系統(tǒng)控制以及與監(jiān)控者的通信功能。2) GPRS通信單元采用SIEMENS的MC35I，該模塊兼容了 TC35 GSM模塊的功能，支持語(yǔ)音通信和短信息通訊，并且支持網(wǎng)絡(luò)連接及無(wú)線上網(wǎng)、數(shù)據(jù)傳遞的功能。3)調(diào)理電路4還可以接入其他傳感器；執(zhí)行系統(tǒng)包括電動(dòng)機(jī)、自動(dòng)噴藥噴肥、報(bào)警系統(tǒng)，本部分主要實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集及數(shù)據(jù)輸出控制。4)監(jiān)控部門(mén)是由農(nóng)場(chǎng)監(jiān)控室及攜帶移動(dòng)終端的管理者以及上級(jí)部門(mén)組成。 5)網(wǎng)絡(luò)使用移動(dòng)通信網(wǎng)和INTERNET網(wǎng)。監(jiān)控功能:I)測(cè)試大棚內(nèi)的瞬時(shí)溫度、空氣濕度及土壤濕度、氣體濃度、光照強(qiáng)度并顯示。2)根據(jù)檢測(cè)到的各參數(shù)與設(shè)定值的偏差以及偏差變化率對(duì)電爐、噴泵及滴泵設(shè)備進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)棚內(nèi)的溫濕度、氣體濃度、光照的調(diào)節(jié)。3)如果三項(xiàng)參數(shù)中有一項(xiàng)參數(shù)偏離給定值太多，系統(tǒng)將發(fā)出報(bào)警并反復(fù)檢測(cè)參數(shù)并顯示。4)自診斷、自恢復(fù)及報(bào)警電路用于檢測(cè)系統(tǒng)運(yùn)行是否正常，如果出現(xiàn)異常，例如“死循環(huán)”或“亂飛”，則報(bào)警并使系統(tǒng)自動(dòng)復(fù)位。當(dāng)農(nóng)業(yè)現(xiàn)場(chǎng)系統(tǒng)與持有手機(jī)終端的管理者交流時(shí)，通過(guò)收發(fā)SMS短信，協(xié)議處理芯片E5112為模塊提供的是透明通道；上級(jí)部門(mén)分配動(dòng)態(tài)IP地址，實(shí)現(xiàn)無(wú)線上網(wǎng)時(shí)，數(shù)據(jù)需要先通過(guò)E5112打包成TCP/IP數(shù)據(jù)。GPRS通信單元與AT指令A(yù)T指令是GPRS通信單元的底層指令，用來(lái)控制GPRS通信單元進(jìn)行無(wú)線通信。硬件連接完成后，在GPRS通信單元接入網(wǎng)絡(luò)操作之前，首先要對(duì)GPRS通信單元進(jìn)行一定的設(shè)置，如通信波特率、接入網(wǎng)關(guān)、設(shè)置移動(dòng)終端的類別，然后便可以通過(guò)AT命令來(lái)完成需要的功能?！癆T”或“at”前綴一定是放置在每條指令行最前面。通過(guò)輸入一個(gè)回車(chē)〈CR〉來(lái)結(jié)束Iv指令7Tx。GPRS通信單元常使用的硬件初始化指令如下:[0031]I) AT+CGATT=1激活GPRS功能命令。如果返回0K，則說(shuō)明開(kāi)通了 GPRS功能。2)AT+CGDC0NT=1, “ IP”，“CMNET” 命令用于設(shè)置 GPRS 網(wǎng)關(guān)，其中，CMNET 是中國(guó)移動(dòng)夢(mèng)網(wǎng)的接入網(wǎng)關(guān)。返回0K，說(shuō)明接入網(wǎng)關(guān)成功，否則接入失敗。3)ATD*99*#1#用于撥通連接手機(jī)的GPRS網(wǎng)絡(luò)，操作通過(guò)返回CONNECT。此時(shí)MC35I進(jìn)入PPP模式，不再響應(yīng)其他AT命令。4)AT+CMGF=0用于選擇短消息格式，I為文本格式，O為PDU格式，操作通過(guò)MC35I返回0K，確定系統(tǒng)采用PDU格式。5) AT+CMGS= “手機(jī)號(hào)碼”用于發(fā)送短信息，操作成功MC35I返回0K。協(xié)議處理器芯片E5112協(xié)議處理芯片采用通用的MCU Core,內(nèi)嵌經(jīng)過(guò)精簡(jiǎn)的TCP/IP軟件，它兼有服務(wù)器和客戶機(jī)的雙重功能，使用它的系統(tǒng)之間只要知道對(duì)方的IP地址和端口號(hào)，即可完成INTERNET的網(wǎng)絡(luò)連接。首先單片機(jī)P89C51RD2與E5112通過(guò)串/并轉(zhuǎn)換芯片16C550實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)串行/并行轉(zhuǎn)換，然后E5112通過(guò)RS232串口與無(wú)線GPRS Modem通信。P89C51RD2與E5112的連接如圖4所示。E5112為模塊提供透明和非透明兩種通道方式，在透明方式下E5112對(duì)用戶數(shù)據(jù)不做處理，直接接收發(fā)送數(shù)據(jù)。幀是單片機(jī)與E5112進(jìn)行通信與控制的載體，E5112的幀分為輸入與輸出兩大類。值得注意的是，E5112接口是5V邏輯，而MC35I是3V邏輯，兩者連接起來(lái)使用必須經(jīng)過(guò)電平轉(zhuǎn)換。
權(quán)利要求1.一種基于GPRS的農(nóng)作物環(huán)境報(bào)警裝置，包括有微處理器(I )，其特征在于，微處理器(I)通過(guò)信號(hào)調(diào)理電路(4)分別溫度傳感器(5)、濕度傳感器(6)和光照傳感器(7)相連，微處理器(I)的執(zhí)行端通過(guò)執(zhí)行電路(12)與電爐(8)、噴泵(9)、通風(fēng)機(jī)(10)和滴泵(11)相連，微處理器(I)的通信端與GPRS通信單元(2)相連，GPRS通信單元(2)通過(guò)Inteenet網(wǎng)與數(shù)據(jù)中心(3)相連，微處理器(I)報(bào)警信號(hào)端分別與人工監(jiān)控室內(nèi)的監(jiān)控機(jī)(13)、手機(jī)終端(14)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于GPRS的農(nóng)作物環(huán)境報(bào)警裝置，其特征在于，所述的微處理器(I)采用工業(yè)級(jí)單片機(jī)P89C51RD2。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于GPRS的農(nóng)作物環(huán)境報(bào)警裝置，其特征在于，所述的GPRS通信單元(2)采用SIEMENS的MC35I。
專利摘要一種基于GPRS的農(nóng)作物環(huán)境報(bào)警裝置，包括有微處理器，微處理器通過(guò)信號(hào)調(diào)理電路分別溫度傳感器、濕度傳感器和光照傳感器相連，微處理器的執(zhí)行端通過(guò)執(zhí)行電路與電爐、噴泵、通風(fēng)機(jī)和滴泵相連，微處理器的通信端與GPRS通信單元相連，GPRS通信單元通過(guò)Inteenet網(wǎng)與數(shù)據(jù)中心相連，微處理器報(bào)警信號(hào)端分別與人工監(jiān)控室內(nèi)的監(jiān)控機(jī)、手機(jī)終端相連，現(xiàn)場(chǎng)的溫度、濕度、CO2、風(fēng)速參數(shù)通過(guò)不同的傳感器采集后，通過(guò)傳輸線送入單片機(jī)，經(jīng)微處理器的處理后通過(guò)GPRS模塊根據(jù)需要發(fā)送到監(jiān)控室中的監(jiān)控機(jī)或者是管理者所攜帶的手機(jī)終端上，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)G05B19/418GK202956633SQ20122055432
公開(kāi)日2013年5月29日 申請(qǐng)日期2012年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月26日
發(fā)明者徐紅梅 申請(qǐng)人:西安迅騰科技有限責(zé)任公司