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一种基于Lora技术的 蜂箱重量及温湿度测量采集器

阅读：134发布：2020-05-15

专利汇可以提供一种基于Lora技术的蜂箱重量及温湿度测量采集器专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型公开了一种基于Lora技术的蜂箱重量及温湿度测量采集器，针对现有蜜蜂养殖过程中，需要根据人工经验加上开箱查看来判断是否产蜜量，开箱会影响蜜蜂的正常生产过程，并且会造成蜂箱内环境温湿度的改变，不利于蜂蜜的生产。为了减少开箱的次数，就能实现知道产蜜以及蜂箱内部环境温湿度的情况，设计出一款采用Lora无线传输技术，对蜂箱的重量、内环境的温湿度进行测量，并通过Lora无线传输技术进行数据测量，把数据存储到PC机的数据库中，方便不开箱就实时了解产蜜量和内环境温湿度情况。，下面是一种基于Lora技术的蜂箱重量及温湿度测量采集器专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种基于Lora技术的蜂箱重量及温湿度测量采集器，其特征在于：所述的基于Lora技术的蜂箱重量及温湿度测量采集器包括从机模块（10）和主机模块，从机模块（10）由从机Lora模块（1）、从机MCU（2）、温湿度传感器（3）、称重传感器模块（4）、电源模块（5）组成；主机模块由主机Lora模块（6）、主机MCU（7）、USB转TTL模块（8）、PC机（9）组成，所述的温湿度传感器（3）、称重传感器模块（4）输出端与从机MCU（2）连接，从机MCU（2）与从机Lora模块（1）连接；主机MCU（7）与主机Lora模块（6）连接，主机MCU（7）通过USB转TTL模块（8）与PC机（9）连接；所述的从机Lora模块（1）与主机Lora模块（6）连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于Lora技术的蜂箱重量及温湿度测量采集器，其特征在于：主从机的Lora模块选用SX1278芯片的Lora无线收发模块，从机模块（10）采用WXCJ—TW01型号。
3.根据权利要求1所述的一种基于Lora技术的蜂箱重量及温湿度测量采集器，其特征在于：主从机的MCU采用STC51系列STC11L04E。
4.根据权利要求1所述的一种基于Lora技术的蜂箱重量及温湿度测量采集器，其特征在于：所述的从机的温湿度传感器（3）选用SHT10温湿度传感器。
5.根据权利要求1所述的一种基于Lora技术的蜂箱重量及温湿度测量采集器，其特征在于：所述的从机称重传感器模块（4）选用JHBM—M1型微型称重传感器，称重传感器的输出电压是模拟信号，MCU只能处理数字信号，故需要A/D转换模块，选用HX711 A/D转换模块，所以整个称重传感器模块（4）包括称重传感器和HX711 A/D转换器。
6.根据权利要求1所述的一种基于Lora技术的蜂箱重量及温湿度测量采集器，其特征在于：所述的电源模块（5）采用5V输出移动电源供电，且移动电源接口是通用的Mini USB，可直接用手机充电适配器充电。
7.根据权利要求1所述的一种基于Lora技术的蜂箱重量及温湿度测量采集器，其特征在于：所述的PC机（9），满足安装SQL Server 2008数据库的基本要求。

说明书全文

一种基于Lora技术的蜂箱重量及温湿度测量采集器

技术领域

[0001] 本实用新型属于传感器技术领域，更具体的说涉及一种基于Lora技术的蜂箱重量及温湿度测量采集器。

背景技术

[0002] 传统的蜜蜂养殖过程中，想要知道蜂箱内部的情况，如产蜜、温度、湿度等情况，都是需要用经验的养蜂人进行初步的判断，然后进行开箱查看、测量。这对于研究蜜蜂的科研人员来说，获取蜜蜂内部情况的信息，极其不方便，而且开箱还会影响蜜蜂的正常生活、生产过程，造成人为的干扰。如开箱后，蜂箱内环境的温湿度产生变化，再进行测量时就不是原来的温湿度了，人为造成数据不准确。

[0003] 为了方便科员人员进行内环境温湿度数据的获取，以及通过蜂箱重量的改变来判断产蜜量，设计了可以连续、长久的进行温湿度、重量采集器即一种基于Lora技术的蜂箱重量及温湿度测量采集器。发明内容

[0004] 本实用新型设计出一款采用Lora无线传输技术，对蜂箱的重量、内环境的温湿度进行测量，并通过Lora无线传输技术进行数据测量，把数据存储到PC机的数据库中，方便不开箱就实时了解产蜜量和内环境温湿度情况。

[0005] 为了实现上述目的，本实用新型是通过以下技术方案实现的：所述的基于Lora技术的蜂箱重量及温湿度测量采集器包括从机模块10和主机模块，从机模块10由从机Lora模块1、从机MCU2、温湿度传感器3、称重传感器模块4、电源模块5组成；主机模块由主机Lora模块6、主机MCU7、USB转TTL模块8、PC机9组成，所述的温湿度传感器3、称重传感器模块4输出端与从机MCU2连接，从机MCU2与从机Lora模块1连接；主机MCU7与主机Lora模块6连接，主机MCU7通过USB转TTL模块8与PC机9连接；所述的从机Lora模块1与主机Lora模块6连接。

[0006] 优选的，主从机的Lora模块选用SX1278芯片的Lora无线收发模块，从机模块10采用WXCJ—TW01型号。

[0007] 优选的，主从机的MCU采用STC51系列STC11L04E。

[0008] 优选的，所述的从机的温湿度传感器3选用SHT10温湿度传感器。

[0009] 优选的，所述的从机称重传感器模块4选用JHBM—M1型微型称重传感器，称重传感器的输出电压是模拟信号，MCU只能处理数字信号，故需要A/D转换模块，选用HX711 A/D转换模块，所以整个称重传感器模块4包括称重传感器和HX711 A/D转换器。

[0010] 优选的，所述的从机电源模块5采用5V输出移动电源供电，且移动电源接口是通用的Mini USB，可直接用手机充电适配器充电。

[0011] 优选的，所述的PC机9满足安装SQL Server 2008数据库的基本要求。

[0012] 本实用新型有益效果：

[0013] 本实用新型设计出一款采用Lora无线传输技术，对蜂箱的重量、内环境的温湿度进行测量，并通过Lora无线传输技术进行数据测量，把数据存储到PC机9的数据库中，方便不开箱就实时了解产蜜量和内环境温湿度情况。附图说明

[0014] 图1，为从机模块10之间的连接框图；

[0015] 图2，为主机模块之间的连接框图；

[0016] 图3，为蜂箱上的传感器安装示意图；

[0017] 图中，1-从机Lora模块、2-从机MCU、3-温湿度传感器、4-称重传感器模块、5-电源模块、6-主机Lora模块、7-主机MCU、8-USB转TTL模块、9-PC机、10-从机模块。

具体实施方式

[0018] 下面将结合本实用新型实施例和附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属本实用新型保护范围。

[0019] 主要包括从机模块10和主机模块，主机采用CJQ—TW32型号，从机采用WXCJ—TW01型号；从机模块10由从机Lora模块1、从机MCU、温湿度传感器3、称重传感器模块4、电源模块5组成；所述的温湿度传感器3、称重传感器模块4输出端与从机MCU2连接，从机MCU2与从机Lora模块1连接；主机MCU7与主机Lora模块6连接，主机MCU7通过USB转TTL模块8与PC机9连接；所述的从机Lora模块1与主机Lora模块6连接。测量温湿度的有6个点，其中蜂箱内环境温湿度数据有5个点，外环境的温湿度数据1个点。内环境数据测量点分别是蜂箱的正中心，正中心点靠近前蜂箱壁的1/2处，正中心点靠近后蜂箱壁的1/2处，正中心点靠近左侧蜂箱壁的1/2处，贴近右侧蜂箱壁。测量重量的4个称重传感器，放置于蜂箱底部的四个角。

[0020] 主从机的Lora模块选用SX1278芯片的Lora无线收发模块，此模块采用的先进的LoraTM扩频通信技术确保了模块通信距离与抗干扰能力大大提高，且做到非常低的电流消耗。其发射功率为100mW，距离为2KM，满足远距离低功耗的要求。

[0021] 主从机的MCU采用STC51系列STC11L04E，具有低功耗，正常工作模式下典型功耗为2mA～7mA,掉电模式下典型功耗是<0.1uA，空闲模式下的典型功耗是<1.3mA。而且具有内部掉电唤醒专用定时器，通过此专用定时器来唤醒进入掉电模式的MCU，非常方便，不需要外部来唤醒。通常大部分时间MCU处于掉电模式，只有进行数据采集和发送数据时，唤醒处于掉电模式的MCU，采集、发送完毕后由进入掉电模式，从而达到省电的目的。

[0022] 从机的温湿度传感器3模块选用SHT10温湿度传感器3，该传感器测温精度达到±0.5℃，测湿精度达到±4.5%R，使得该装置能够达到测量蜂箱内环境温湿度的测量要求。从机的测量重量的传感器模块选用称重传感器选用JHBM—M1型微型称重传感器，该传感器量程30kg，输出电压信号，灵敏度为1.5mV/V。由于称重传感器的输出电压是模拟信号，又MCU只能处理数字信号，故需要A/D转换模块，选用HX711 A/D转换模块。因此整个称重传感器模块4包括称重传感器和HX711 A/D转换器。

[0023] 采用5V输出移动电源（12000mA/h）供电，根据选用移动电源容量的增加，能满足长期不间断测量的要求；且移动电源接口是通用的Mini USB，可直接用手机充电适配器充电，或者通过转接头连接到PC机9的USB接口充电，电源供应稳定，充电方便快捷，方便进行更换和充电。由于主机需要接收各个从机发送的数据，因此主机MCU7不能进入掉电模式，必须处于正常工作模式，主机Lora模块6不可以进入休眠模式，必须一直处于接收模式，因此主机MCU7由PC机9通过USB转TTL进行供电，就不担心主机会没电。

[0024] 采用USB转TTL模块8主要是为了实现主机MCU7与PC机9进行通信，由于MCU具有RS232总线，PC机9具有USB总线，通过USB转TTL模块8，就可以把MCU的RS232与PC机9的USB总线连接起来，方便进行数据传输，把主机MCU7接收到的数据传输到PC机9，并且PC机9通过此模块为主机MCU7供电。主机端的PC机9主要是用来接收存储数据的，因此PC机9应有相应的数据库。此采集器选择用SQL Server 2008数据库，故此PC机9应该具备安装SQL Server 2008数据库的基本要求。

[0025] 本实用新型工作原理：从机负责对蜂箱内环境温湿度的测量，蜂箱的重量进行测量，每隔5分钟测量一次，并且把测量的数据，通过Lora模块无线传输给主机，然后从机传输完数据后就进入掉电模式，通过设置内部掉专用唤醒定时器，每5分钟唤醒一次，进行测量、传输数据，以此来达到从机省电的目的，主机主要通过Lora模块接收来自各个从机发送的温湿度、重量数据，并且把接收到的数据通过USB转TTL模块8把它传输给PC机9，PC机9接收此数据并存储在SQL Server 数据库中。

[0026] 以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但并非是对本实用新型的限制，本领域技术人员根据本实用新型的基本思想，可以修改和改进，但只要不脱离本实用新型的基本思想，均在本实用新型的范围之内。

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