[实用新型]一种用于检测茶叶种植土壤环境参数的传感器节点

说明书

技术领域

本实用新型属于农业环境检测装置领域，具体涉及一种用于检测茶叶种植土壤环境参数的传感器节点。

背景技术

茶叶种植过程中，土壤的温度、湿度及酸碱度等对茶树生长和茶叶品质有重要影响，及时准确地获取土壤环境参数变化，并有针对性的采取调节措施,是有效维护茶树健康生长、保证茶叶高产、提高茶叶品质的重要保障。传统的茶叶种植过程中，茶农主要依靠长期积累的种植经验，通过观察茶树生长状态来分析判定土壤环境是否符合茶树的生长要求，这种方式工作效率低，人力成本投入高，分析过程受人为因素影响大，难以获得精确的分析结果。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种用于检测茶叶种植土壤环境参数的传感器节点，该节点既能以单节点方式独立完成茶叶种植土壤酸碱度及温湿度的自动检测、数据显示、异常状态告警指示、GPRS数据传输等功能，还可实现基于2.4G ZigBee技术的无线传感器网络组网监测功能，具有定时/实时数据采集模式、协调器/终端节点模式、启动/停止GPRS功能等的手动选择设置功能；采用太阳能与蓄电池相结合的供电模式，利用太阳能为蓄电池充电，蓄电池输出经多路DC-DC变换后为各用电单元提供所需工作电源；节点功能全面、操作使用方便，可实现茶叶种植土壤环境参数的自动精准检测，对于促进茶叶种植环境监测的自动化、精细化具有重要意义。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种用于检测茶叶种植土壤环境参数的传感器节点，其特征在于：包括控制模块、设置模块、土壤酸碱度检测模块、土壤温湿度检测模块、GPRS模块、灯光指示模块、显示模块、供电模块，所述控制模块由CC2530模块、射频功率放大及天线组成，所述供电模块由太阳能电池板，充电控制模块、蓄电池、多路输出电压转换模块组成； 所述设置模块与控制模块中CC2530模块的信号输入端相连，所述土壤酸碱度检测模块与控制模块中CC2530模块的一个ADC信号输入端相连，所述土壤温湿度检测模块与控制模块中CC2530模块的信号输入端相连，所述GPRS模块与控制模块中CC2530模块的I/O端口相连，所述灯光指示模块与控制模块中CC2530模块的信号输出端口相连，所述显示模块与控制模块中CC2530模块的信号输出端口相连；所述控制模块中的CC2530模块的射频收发端口连接有射频功率放大，射频功率放大的信号收发端口与天线相连；所述供电模块中太阳能电池板的电源输出端与充电控制模块的输入端相连，充电控制模块输出端与蓄电池的电源端相连，蓄电池的电源输出端与多路输出电压转换模块相连。

上述一种用于检测茶叶种植土壤环境参数的传感器节点，其特征在于：所述控制模块中的CC2530模块以ZigBee射频芯片CC2530-F256为核心，片上集成高性能低功耗8051内核，具有8路输入和可配置分辨率的12位ADC，2个支持多种串行通信协议的USART，21个通用I/O端口；所述射频功率放大为2.4GHz射频前端CC2591，其最高输出功率可达22dBm；所述天线为2.4Ghz全向天线。

上述一种用于检测茶叶种植土壤环境参数的传感器节点，其特征在于：所述设置模块为4*4矩阵键盘。 

上述一种用于检测茶叶种植土壤环境参数的传感器节点，其特征在于：所述土壤酸碱度检测模块由土壤pH值检测电极及信号调理电路组成；所述土壤温湿度检测模块是以数字式温湿度检测传感器SHT10为核心的土壤温湿度检测探头。

上述一种用于检测茶叶种植土壤环境参数的传感器节点，其特征在于：所述GPRS模块为双频GSM/GPRS模块SIM900。

上述一种用于检测茶叶种植土壤环境参数的传感器节点，其特征在于：所述显示模块为液晶显示模块LCD12864。

上述一种用于检测茶叶种植土壤环境参数的传感器节点，其特征在于：所述灯光指示模块为三个红绿双色LED发光二极管，分别用于指示土壤酸碱度、温度、湿度检测状态，绿色指示正常状态，红色指示异常状态。

上述一种用于检测茶叶种植土壤环境参数的传感器节点，其特征在于：所述太阳能电池板为18V/10W多晶硅太阳能光伏电池板，所述充电控制模块为12V蓄电池专用太阳能充电控制器；所 述蓄电池为12V/2.6AH铅酸蓄电池；所述多路输出电压转换模块由三路DC-DC变换电路组成，将12V蓄电池输出分别转换为5V、3.3V和一路电压范围在0-15V可调的电源。

本实用新型的有益效果是：