基于超低功耗单片机和光电传感器的蜜蜂计数监测系统设计
本文关键词: 传感器 监测 系统 单片机 草莓授粉 蜂群活力 出处:《农业工程学报》2017年13期 论文类型:期刊论文
【摘要】:蜜蜂授粉是目前冬季设施草莓产量和质量的重要保障,然而尚未有专门针对设施草莓进行蜜蜂授粉效率的监测系统。该文采用MSP430超低功耗单片机系统结合双红外光电传感器和无线串口装置,设计开发了一套基于设施草莓环境的蜜蜂蜂群计数监测系统,用于统计和监测授粉蜜蜂的活动规律并判断其活力。该系统采用超低功耗(1.8~3.6 V,0.1μA/power~down)单片机MSP430G2553作为控制核心,用并联的红外光电传感器分别感应2个通道的蜜蜂进出巢的方向,光电信号触发单片机外部中断后,单片机根据触发顺序对该信号进行处理和转换后开始计数,并把蜜蜂实时进出的数据通过无线模块送入串口软件,最终通过串口软件显示在上位机的界面上以及液晶显示屏上。田间试验表明整套系统性能稳定且功耗低,系统内部设计有稳压芯片TPS7333,可转换为3.3 V电压给系统稳定供电,所以该系统可采用交流电供电和普通5 V移动电源2种供电模式,给田间试验带来了诸多方便。田间试验结果显示,该系统能精确地实时统计蜜蜂进出巢的数据,从而动态反映蜜蜂的活力变化和行为规律,给提高蜜蜂田间授粉效率的研究提供了参考。
[Abstract]:Bee pollination is an important guarantee of strawberry yield and quality in winter facilities. However, there is no monitoring system for honeybee pollination efficiency specially for strawberry facilities. This paper adopts MSP430 ultra-low power single-chip computer system combined with dual infrared photoelectric sensor and wireless serial port device. A honeybee colony counting and monitoring system based on strawberry environment is designed and developed, which is used to count and monitor the activity of pollinated honeybee and to judge its vitality. The system adopts the ultra-low power consumption of 1.83.6 V / L 0.1 渭 A / L power down) single chip computer (MSP430G2553) as the control core. The parallel infrared photoelectric sensor is used to detect the direction of the honeybee in and out of the nest of two channels respectively. After the photoelectric signal triggers the external interruption of the singlechip, the singlechip processes and converts the signal according to the trigger sequence and starts counting. The real-time data of bee in and out are fed into serial port software through wireless module, and finally displayed on the interface of upper computer and liquid crystal display screen through serial port software. Field experiments show that the whole system has stable performance and low power consumption. The system has a stable voltage chip TPS7333, which can be converted to 3.3 V voltage to supply stable power to the system. Therefore, the system can use AC power supply and ordinary 5V mobile power supply mode. The field experiment results show that the system can accurately count the data of bees entering and leaving their nests in real time, and thus dynamically reflect the dynamic changes and behavior of honeybees. It provides a reference for improving the pollination efficiency of honeybee in the field.
【作者单位】: 中国计量大学生命科学学院;中国计量大学信息工程学院;杭州市农业科学研究院;
【基金】:国家自然科学基金(31372254) 金华市农业公益项目(2016-4-001) 杭州市科技计划项目(20170432B14)
【分类号】:TP274
【参考文献】
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,本文编号:1510675
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