[发明专利]一种基于无线传感网络的粮仓信息中转器

说明书

(一)技术领域

本发明属于物联网技术领域，具体地说是一种基于无线传感网络的粮仓信息中转器。

(二)背景技术

目前，国内粮仓内环境监控和粮食进出统计记录都为分开管理，前者在一些智能化水品相对较高的粮仓内已经实现自动采集，但普遍使用有线采集方式，不仅布线成本较高，而且一旦有一处出现问题，将很可能影响整层的信息采集；而粮食进出统计记录则大都采用人工方式。本发明利用物联网最新技术，能够有效地实现粮仓内环境参数的采集以及粮食进出情况的记录，并可以将得到的所有信息无线传递到远程监控中心，从而极大地提高生产效率，促进粮仓的智能化管理水平。

(三)发明内容

本发明的目的是提供一种方便、快捷、易用的粮仓信息中转器，该仪器能够有效的实现粮仓内环境参数的采集以及粮食进出情况的记录，并可以将得到的所有信息无线传递到远程监控中心，从而极大地提高生产效率，促进粮仓的智能化管理水平。

本发明包括六个模块：微处理器控制模块、Zigbee无线收发模块、RFID射频模块、传感器模块、控制模块和通信模块。微处理器控制模块是整个仪器的控制中心；Zigbee无线收发模块用于接收和发送信息到远程监控中心；RFID射频模块用于记录粮食的进出情况；传感器模块用于采集粮仓内的温湿度和光照信息；控制模块由光耦模块和继电器模块组成；通信模块在安装调试和扩展通信时使用。

本发明的微处理器控制模块采用STC12C5410AD微处理器作为控制中心，该微处理器是一款单时钟(1T)的8位单片机，具有丰富的片上资源，包括4路PWM、8路高速10位A/D转换等，能够快速实现对仪器各个模块的控制。

本发明中，Zigbee无线收发模块采用CC2530低功耗无线收发芯片，CC2530设备系列提供了一个IEEE802.15.4兼容无线收发器，RF内核控制模拟无线模块，另外，它提供了MCU和无线设备之间的一个接口，这使得可以发出命令、读取状态、自动操作和确定无线设备事件的顺序，结合Z_Stack协议栈可以实现无线传感网络的建立。

本发明中，RFID射频模块的RFID卡采用符合国际标准ISO/IEC14443的Mifarel卡，读写芯片采用MF RC500，MF RC500是ISO/IEC14443标准下低成本、高集成、高性能的Mifare非接触式读写芯片，基于13.56MHz的非接触通讯模式。

本发明的Zigbee无线收发模块采用RFX2401作为功放芯片，可在低功耗情况下实现500M以上的通信距离，使用2dBm增益全向天线实测时可以达到1KM以上的通信距离，接收灵敏度达到-100dBm。

本发明中，仪器的运行是按照嵌入在单片机内的软件系统来完成的，该软件系统主要包括：启动仪器、初始化各个模块、定时采集环境参数并无线传输程序、射频信息扫描程序、串口中断处理机制等。

(四)附图说明

图1是本发明的硬件结构图

图2是本发明的电路框图

图3是本发明的微处理器控制模块电路图

图4是本发明的液晶显示和RFID射频模块电路图

图5是本发明的通信模块和传感器模块电路图

图6是本发明的继电器模块电路图

图7是本发明的光耦模块电路图

图8是本发明的电平转换功能电路图

图9是本发明的电源接口电路图

(五)具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。

1.仪器具体运行流程