1.本实用新型涉及农业传感器无线自组网数据采集领域，尤其涉及一种植物生长环境监测系统。
背景技术：2.随着当今世界人口的不断增长，人均耕地面积正受到生活用地和工业用地等方面的不断挤压，粮食产量和人口增长之间的矛盾正在不断放大。物联网在农业领域的应用不但可以很好地解决农业劳动力匮乏问题，也可以实现资源的合理利用。而传感器网络（感知层）作为农业物联网领域以及精准农业的重要一环，起到至关重要的作用。
3.当前农业物联网感知层存在以下问题：（1）由于物联网传感器通常放在野外，其供电状况较差，一般采用电池供电的方式，这与传感器的功耗问题产生矛盾，因而作为制约农业物联网发展的重要因素之一，是首先要解决的重要问题。（2）物联网感知层因为其所处环境的特殊性，既要求实现传感器节点的自由扩展，又要保证数据不出现冲突，其实现过程较为复杂且在实际应用中往往效果不佳。（3）整个物联网系统绝对不是单独运行，而通讯协议作为不同设备间沟通的桥梁在其中起着至关重要的作用，而农业物联网设备供应商提供的产品往往存在不同厂家间无法相互通讯的问题。为解决传感器的功耗高，多传感器自组网复杂且稳定性较差，环境监测数据传输协议不统一的问题，开发一款解决上述痛点的植物生长环境监测系统十分必要。
技术实现要素：4.为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本实用新型提供了一种植物生长环境监测系统。具体技术方案如下：
5.一种植物生长环境监测系统，包括协调器模块，五合一模块和光照模块；所述协调器模块包括第一stm32f103最小系统板，第一zigbee无线模块和拨码开关，第一拨码开关用于设置协调器模块的节点号，第一stm32f103最小系统板为协调器模块的控制核心，用于处理第一zigbee无线模块接收到的信息并将其打包存储；所述第一zigbee无线模块用于接收五合一模块和光照模块发送的植物生长环境监测信息。
6.进一步的，所述五合一模块包括第二stm32f103最小系统板，第二zigbee无线模块和第二拨码开关，二氧化碳传感器，空气温湿度传感器，土壤温湿度传感器以及220v转12v电源；土壤温湿度传感器采集土壤温湿度信息，空气温湿度传感器采集空气温湿度信息，二氧化碳传感器用于采集空气中的二氧化碳浓度；第二stm32f103最小系统板用于收集上述所有传感器所检测到的环境信息，将其打包并通过第二zigbee无线模块发送给协调器模块；第二拨码开关用于设置五合一模块的节点号。
7.进一步的，所述的光照模块，包括第三stm32f103最小系统板，第三zigbee无线模块，第三拨码开关以及光照传感器；光照传感器用于采集环境光照强度，并将采集信息通过数据线发送给第三stm32f103最小系统板，第三stm32f103最小系统板将信息打包通过第三
zigbee无线模块发送给协调器模块；第三拨码开关用于设置光照模块的节点号。
8.与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
9.本实用新型架构简单，通信连接方便，可以按照需求增减传感器模块，以实现空气温湿度、土壤温湿度、光照强度以及二氧化碳浓度等信息的监测。并能利用无线自组网功能实现动态增加如五合一模块和光照模块的数量以实现在一片区域中不同地点的空气温湿度、土壤温湿度、光照强度以及二氧化碳浓度等信息的大范围采集工作。
附图说明
10.图1为本实用新型的一种植物生长环境监测系统的协调器模块结构示意图；
11.图2为本实用新型的一种植物生长环境监测系统的五合一模块结构示意图；
12.图3为本实用新型的一种植物生长环境监测系统的光照模块结构示意图；
13.图中：1-协调器模块，2-第一stm32f103最小系统板，3-第一zigbee无线模块，4-第一拨码开关，5-五合一模块，6-二氧化碳传感器，7-空气温湿度传感器，8-土壤温湿度传感器，9-220v转12v电源，10-光照模块，11-光照传感器，12-第二stm32f103最小系统板，13-第二zigbee无线模块，14-第二拨码开关，15-第三stm32f103最小系统板，16-第三zigbee无线模块，17-第三拨码开关。
具体实施方式
14.以下描述用于揭露本实用新型以使本领域技术人员能够实现本实用新型。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。
15.如图1-3所示，本实用新型的植物生长环境监测系统，包括协调器模块1，五合一模块5和光照模块10；所述协调器模块1主要包括第一stm32f103最小系统板2，第一zigbee无线模块3和拨码开关4；利用220v转12v电源9与协调器模块1上所有模块的供电接口连接。第一zigbee无线模块3用于接收五合一模块5和光照模块10发送的植物生长环境监测信息。第一拨码开关4用于设置协调器模块1的节点号，第一stm32f103最小系统板2为协调器模块1的控制核心，用于处理第一zigbee无线模块3接收到的信息并将其打包存储，随后等待上位机的读取。
16.所述的五合一模块5主要包括第二stm32f103最小系统板12，第二zigbee无线模块13和第二拨码开关14，二氧化碳传感器6，空气温湿度传感器7，土壤温湿度传感器8以及220v转12v电源9。土壤温湿度传感器8采集土壤温湿度信息，空气温湿度传感器7采集空气温湿度信息，二氧化碳传感器6用于采集空气中的二氧化碳浓度。第二stm32f103最小系统板12用于收集上述所有传感器所检测到的环境信息，将其打包并通过第二zigbee无线模块13发送给协调器模块1。第二拨码开关14用于设置五合一模块5的节点号，以实现相同模块在同一区域进行自组网大范围联合采集环境信息时的身份区别。
17.所述的光照模块10，主要包括第三stm32f103最小系统板15，第三zigbee无线模块16，第三拨码开关17以及光照传感器11。光照传感器11用于采集环境光照强度，并将采集信息通过数据线发送给第三stm32f103最小系统板15，第三stm32f103最小系统板15将信息打包通过第三zigbee无线模块16发送给协调器模块1。第三拨码开关17用于设置光照模块10的节点号，在实现所有传感器模块的无线自组网的同时还能区别各自的身份。
18.工作过程
19.协调器模块1上电，第一stm32f103最小系统板2读取第一拨码开关4上的信息来设置模块节点号并重启第一zigbee无线模块3实现模块初始化；随后通过串口通信检查第一zigbee无线模块3是否收到其它模块（如五合一模块5、光照模块10）发送的数据，若收到则保存接收到的数据，随后检查是否收到上位机（如pc机）发来的请求信号，若有则整理需要返回的数据并进行crc校验后返回数据。五合一模块5上电，第二stm32f103最小系统板12先读取第二拨码开关14的数据来设置模块节点号并重启第二zigbee无线模块13实现模块初始化，随后给二氧化碳传感器6发送读取命令，并处理其返回的数据，随后再读取空气温湿度传感器7以及土壤温湿度传感器8的数据并进行处理，最后将所有接收到的数据打包整合后通过串口发送给第二zigbee无线模块13，数据将通过该无线模块发送给协调器模块1；光照模块10上电，第三stm32f103最小系统板15先读取第三拨码开关17的数据来设置模块节点号并重启第三zigbee无线模块16实现模块初始化，随后第三stm32f103最小系统板15读取光照传感器11的光照强度信息，并经处理打包后发送给第三zigbee无线模块16，数据将通过该无线模块发送给协调器模块1。
20.以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型的范围内。本实用新型要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。
