一种作物-大气-土壤信息无线采集终端及采集方法

摘要

本发明公开了一种作物-大气-土壤信息无线采集终端，包括传感器模块、微处理器模块、无线通信模块、实时时钟模块、电源控制模块、电源模块，其中电源模块分别供电给实时时钟模块和电源控制模块；电源控制模块分别连接传感器模块、微处理器模块、无线通信模块；微处理器模块依次与实时时钟模块、电源控制模块连接；当微处理器模块成功接收传感器模块采集的信号后，通过控制实时时钟模块的脉冲信号翻转，从而控制电源控制模块的通断，实现无线采集终端长时间的休眠与唤醒，节约了终端的工作能耗。本发明还公开了一种采集方法，实现了大范围环境下农田作物、环境、土壤信息的协同实时获取，适合农田野外大范围工作环境。

主权项

一种基于作物‑大气‑土壤信息无线采集终端的采集方法，所述作物‑大气‑土壤信息无线采集终端包括依次相连接的传感器模块、微处理器模块、无线通信模块，以及用于供电的电源模块；还包括实时时钟模块、电源控制模块；其中：所述电源模块分别供电给实时时钟模块和电源控制模块；所述电源控制模块分别连接传感器模块、微处理器模块、无线通信模块；所述微处理器模块与实时时钟模块的信号输入端连接，所述实时时钟模块的信号输出端与电源控制模块连接；当微处理器模块成功接收传感器模块采集的信号后，通过控制实时时钟模块的脉冲信号翻转，从而控制电源控制模块的通断；其特征在于，采集方法包括如下步骤：步骤1），在农田中按需布置若干个作物‑大气‑土壤信息无线采集终端，当启动每个采集终端电源模块时，由实时时钟模块输出一正窄脉冲信号至电源控制模块；在电源控制模块中，该正窄脉冲信号经触发器保存，然后驱动电子模拟开关，控制低压差线性稳压器使能，使得与电源控制模块连接的微处理器模块、传感器模块、无线通信模块分别接通电源；步骤2），微处理器模块进行初始化：包括外部数字口初始化、传感器模块采集时序初始化、通信协议初始化、扫描信道初始化；步骤3），各采集终端通过无线通信模块请求加入自组织网络，并等待网络汇聚节点响应，如果网络汇聚节点发出连接应答，则采集终端联网成功；否则继续等待响应；步骤4），传感器模块在微处理器模块的控制下，按照传感器模块采集时序逐一采集农田信息，按时序关系存储于微处理器模块内存中；步骤5），完成一次采集周期后，装配按时序关系存储于微处理器模块内存中的数据，调用协议层的API完成数据向网络汇聚节点的发送； 步骤6），数据成功发送后，微处理器模块向实时时钟模块发出外部中断请求，实时时钟模块响应中断后，启动预先设定在实时时钟模块中的定时时间数据；同时，实时时钟模块输出一负窄脉冲信号至电源控制模块，在电源控制模块中，该负窄脉冲信号经触发器锁存后，关断电子模拟开关，控制低压差线性稳压器阻断，使得微处理器模块处于断电休眠状态，等待唤醒；步骤7），当到达实时时钟模块中设定的定时时间时，由实时时钟模块输出一正窄脉冲信号至电源控制模块，在电源控制模块中，该正窄脉冲信号经触发器锁存，然后驱动电子模拟开关，控制低压差线性稳压器使能，重新使得与电源控制模块连接的微处理器模块、传感器模块、无线通信模块分别接通电源；步骤8），重复执行步骤2）‑步骤7）。