1.本实用新型涉及智慧终端技术领域，尤其涉及一种智慧农业的数据采集边缘智能控制电路及装置。
背景技术：
2.在农田或者大棚灌溉时，传统操作一般均通过人工的方式配肥的方式进行灌溉，即先施溉化肥，然后再灌溉水,不仅造成水资源浪费,操作过程复杂、效率低,人工成本高。现有技术中，通常通过智慧农业灌溉系统进行自动灌溉操作，这种智慧农业灌溉系统能够精准控制出水量及灌溉时间，效率高，有效提升了灌溉效率，节约人工灌溉成本。然而，现有的智慧农业灌溉系统一般只能够进行自动灌溉操作，功能单一，已经无法满足日益增长的科技文化需要。因此，发明一种功能完善的智慧农业的数据采集边缘智能控制电路是该领域技术人员亟待解决的问题。
技术实现要素：
3.本技术的目的是提供一种智慧农业的数据采集边缘智能控制电路及装置，本方案中，所述无线通信模块用于与移动终端之间进行无线数据传输；所述usb接口模块用于与摄像头电连接，以采集土壤数据；所述继电器控制模块用于与灌溉喷头电连接，以控制灌溉喷头工作及采集灌溉喷头数据；所述有线通信模块用于实现多个数据采集边缘终端之间的有线组网控制，从而本技术能够实现灌溉喷头数据及农业土壤数据的采集及实现多个数据采集边缘终端之间的有线组网控制，还能够通过移动终端实现对数据采集边缘终端的控制及远程监控，功能完善，有效提升了灌溉效率，节约人工灌溉成本。
4.为解决上述技术问题，本技术提供了一种智慧农业的数据采集边缘智能控制电路，包括主控模块、电源管理模块、无线通信模块、有线通信模块、usb接口模块及继电器控制模块；
5.所述主控模块分别与所述电源管理模块、所述无线通信模块、所述有线通信模块、所述usb接口模块及所述继电器控制模块电连接；所述电源管理模块分别与所述无线通信模块、所述有线通信模块、所述usb接口模块及所述继电器控制模块电连接；
6.所述无线通信模块用于与移动终端之间进行无线数据传输；所述有线通信模块用于实现多个数据采集边缘终端之间的有线组网控制；所述usb接口模块用于与摄像头电连接，所述继电器控制模块用于与灌溉喷头电连接。
7.优选地，所述无线通信模块包括wifi和蓝牙封装模块；
8.所述wifi和蓝牙封装模块分别与所述主控模块及所述电源管理模块电连接，所述wifi和蓝牙封装模块与第一移动终端无线连接。
9.优选地，所述无线通信模块还包括无线wifi模块；
10.所述无线wifi模块分别与所述主控模块及所述电源管理模块电连接，所述无线wifi模块与第二移动终端无线连接。
11.优选地，所述无线通信模块还包括4g通信模块，所述4g通信模块包括4g通信单元及sim卡单元；
12.所述sim卡单元分别与所述4g通信单元及所述电源管理模块电连接；
13.所述4g通信单元分别与所述主控模块及所述电源管理模块电连接。
14.优选地，所述继电器控制模块包括第一继电器控制单元；
15.所述第一继电器控制单元分别与主控模块、所述电源管理模块及第一灌溉喷头电连接。
16.优选地，所述继电器控制模块还包括第二继电器控制单元；
17.所述第二继电器控制单元分别与所述主控模块、所述电源管理模块及第二灌溉喷头电连接。
18.优选地，所述继电器控制模块还包括第三继电器控制单元；
19.所述第三继电器控制单元分别与所述主控模块、所述电源管理模块及第三灌溉喷头电连接。
20.优选地，所述有线通信模块包括can总线单元或485总线单元或以太网收发单元；
21.所述can总线单元分别与所述电源管理模块及所述主控模块电连接；
22.所述485总线单元分别与所述电源管理模块及所述主控模块电连接；
23.所述以太网收发单元分别与所述电源管理模块及所述主控模块电连接。
24.优选地，所述主控模块包括主控单元、存储单元、时钟单元及光耦单元；
25.所述主控单元分别与所述存储单元、所述时钟单元及所述光耦单元电连接；
26.所述电源管理模块分别与所述存储单元、所述时钟单元及所述光耦单元电连接。
27.为解决上述技术问题，本技术提供了一种智慧农业的数据采集边缘智能控制装置，包括所述的一种智慧农业的数据采集边缘智能控制电路。
28.本实用新型的一种智慧农业的数据采集边缘智能控制电路具有如下有益效果，本实用新型公开的一种智慧农业的数据采集边缘智能控制电路包括：主控模块、电源管理模块、无线通信模块、有线通信模块、usb接口模块及继电器控制模块；主控模块分别与电源管理模块、无线通信模块、有线通信模块、usb接口模块及继电器控制模块电连接；电源管理模块分别与无线通信模块、有线通信模块、usb接口模块及继电器控制模块电连接；无线通信模块用于与移动终端之间进行无线数据传输；有线通信模块用于实现多个数据采集边缘终端之间的有线组网控制；usb接口模块用于与摄像头电连接，继电器控制模块用于与灌溉喷头电连接。因此，本实用新型能够实现灌溉喷头数据及农业土壤数据的采集及实现多个数据采集边缘终端之间的有线组网控制，还能够通过移动终端实现对数据采集边缘终端的控制及远程监控，功能完善，有效提升了灌溉效率，节约人工灌溉成本。
附图说明
29.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的部分实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图：
30.图1是本实用新型较佳实施例的一种智慧农业的数据采集边缘智能控制电路的原
理框示意图；
31.图2是本实用新型较佳实施例的另一种智慧农业的数据采集边缘智能控制电路的原理框示意图；
32.图3是本实用新型较佳实施例的一种智慧农业的数据采集边缘智能控制电路的wifi和蓝牙封装模块7的电路原理图；
33.图4是本实用新型较佳实施例的一种智慧农业的数据采集边缘智能控制电路的无线wifi模块的电路原理图；
34.图5是本实用新型较佳实施例的一种智慧农业的数据采集边缘智能控制电路的4g通信单元的电路原理图；
35.图6是本实用新型较佳实施例的一种智慧农业的数据采集边缘智能控制电路的sim卡单元的电路原理图；
36.图7是本实用新型较佳实施例的一种智慧农业的数据采集边缘智能控制电路的第一继电器控制单元的电路原理图；
37.图8是本实用新型较佳实施例的一种智慧农业的数据采集边缘智能控制电路的usb接口模块的电路原理图；
38.图9是本实用新型较佳实施例的一种智慧农业的数据采集边缘智能控制电路的can总线单元的电路原理图。
具体实施方式
39.本技术的核心是提供一种智慧农业的数据采集边缘智能控制电路及装置，本方案中，所述无线通信模块用于与移动终端之间进行无线数据传输；所述usb接口模块用于与摄像头电连接，以采集土壤数据；所述继电器控制模块用于与灌溉喷头电连接，以控制灌溉喷头工作及采集灌溉喷头数据；所述有线通信模块用于实现多个数据采集边缘终端之间的有线组网控制，从而本技术能够实现灌溉喷头数据及农业土壤数据的采集及实现多个数据采集边缘终端之间的有线组网控制，还能够通过移动终端实现对数据采集边缘终端的控制及远程监控，功能完善，有效提升了灌溉效率，节约人工灌溉成本。
40.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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，都属于本技术保护的范围。
41.请参阅图1，图1为本技术提供的一种智慧农业的数据采集边缘智能控制电路的原理框示意图，包括主控模块1、电源管理模块2、无线通信模块3、有线通信模块4、usb接口模块5及继电器控制模块6；
42.主控模块1分别与电源管理模块2、无线通信模块3、有线通信模块4、usb接口模块5及继电器控制模块6电连接；电源管理模块2分别与无线通信模块3、有线通信模块4、usb接口模块5及继电器控制模块6电连接；
43.无线通信模块3用于与移动终端之间进行无线数据传输；有线通信模块4用于实现多个数据采集边缘终端之间的有线组网控制；usb接口模块5用于与摄像头电连接，继电器控制模块6用于与灌溉喷头电连接。
44.现有技术中，通常通过智慧农业灌溉系统进行自动灌溉操作，这种智慧农业灌溉系统能够精准控制出水量及灌溉时间，效率高，有效提升了灌溉效率，节约人工灌溉成本。然而，现有的智慧农业灌溉系统一般只能够进行自动灌溉操作，功能单一，已经无法满足日益增长的科技文化需要。
45.针对上述缺点，本技术中通过主控模块1、电源管理模块2、无线通信模块3、有线通信模块4、usb接口模块5及继电器控制模块6的配合实现灌溉喷头数据及农业土壤数据的采集及实现多个数据采集边缘终端之间的有线组网控制，还能够通过移动终端实现对数据采集边缘终端的控制及远程监控，功能完善，有效提升了灌溉效率，节约人工灌溉成本。
46.具体地，主控模块1设置为mcu(微控制单元(microcontroller unit)，又称单片微型计算机(single chip microcomputer)或者单片机，是把中央处理器(central process unit；cpu)的频率与规格做适当缩减，并将内存(memory)、计数器(timer)、usb、a/d转换、uart、plc、dma等周边接口，甚至lcd驱动电路都整合在单一芯片上，形成芯片级的计算机。在本实施例中，主控模块1的芯片型号可以设置为'nuc980dk61yc。在另一个优选地实施例中，主控模块1的芯片型号设置为mcu或fpga或plc控制器，主控模块1的芯片型号不作具体限定。
47.具体地，在本实施例中，可以通过手机、平板、电脑等智能移动终端、云端等方式实现数据采集可视化查看，控制设备及实现状态查看，也可将新的控制或工作模式下发到数据采集边缘终端，数据采集边缘终端接收最新指令并按最新指令执行。
48.具体地，在本实施例中，多个数据采集边缘终端之间通过有线通信模块4实现组网控制，以进行数据的相互传递，便于终端设备进行监控。
49.综上，本技术提供了一种智慧农业的数据采集边缘智能控制电路，在本方案中，包括主控模块1、电源管理模块2、无线通信模块3、有线通信模块4、usb接口模块5及继电器控制模块6；主控模块1分别与电源管理模块2、无线通信模块3、有线通信模块4、usb接口模块5及继电器控制模块6电连接；电源管理模块2分别与无线通信模块3、有线通信模块4、usb接口模块5及继电器控制模块6电连接；无线通信模块3用于与移动终端之间进行无线数据传输；有线通信模块4用于实现多个数据采集边缘终端之间的有线组网控制；usb接口模块5用于与摄像头电连接，继电器控制模块6用于与灌溉喷头电连接。因此，本实用新型能够实现灌溉喷头数据及农业土壤数据的采集及实现多个数据采集边缘终端之间的有线组网控制，还能够通过移动终端实现对数据采集边缘终端的控制及远程监控，功能完善，有效提升了灌溉效率，节约人工灌溉成本。
50.在上述实施例的基础上：
51.请参照图2，图2为本技术提供的一种智慧农业的数据采集边缘智能控制电路的原理框示意图。
52.作为一种优选地实施例，无线通信模块3包括wifi和蓝牙封装模块7；
53.wifi和蓝牙封装模块7分别与主控模块1及电源管理模块2电连接，wifi和蓝牙封装模块7与第一移动终端无线连接。
54.请参照图3，图3为本技术提供的一种wifi和蓝牙封装模块7的电路原理图。
55.具体地，wifi和蓝牙封装模块7用于实现与手机、平板、电脑等智能移动终端的无线数据传输。
56.具体地，在本实施例中，wifi和蓝牙封装模块7通过芯片fc908a及其外围电路实现。在另一个优选地实施例中，wifi和蓝牙封装模块7的芯片型号不作具体限定。
57.作为一种优选地实施例，无线通信模块3还包括无线wifi模块8；
58.无线wifi模块8分别与主控模块1及电源管理模块2电连接，无线wifi模块8与第二移动终端无线连接。
59.请参照图4，图4为本技术提供的一种无线wifi模块的电路原理图。
60.具体地，本技术的一种智慧农业的数据采集边缘智能控制电路集成在可插拔的数据采集边缘终端内部，手机、平板、电脑等智能移动终端还可以通过无线wifi模块8连接数据采集边缘终端的数据网络以接入互联网进行上网浏览等。
61.具体地，在本实施例中，无线wifi模块8的芯片型号设置为bl-m8733bu。在另一个优选地实施例中，无线wifi模块8的芯片型号不作具体限定。
62.作为一种优选地实施例，无线通信模块3还包括4g通信模块9，4g通信模块9包括4g通信单元及sim卡单元；
63.sim卡单元分别与4g通信单元及电源管理模块2电连接；
64.4g通信单元分别与主控模块1及电源管理模块2电连接。
65.请参照图5，图5为本技术提供的一种4g通信单元的电路原理图。
66.请参照图6，图6为本技术提供的一种sim卡单元的电路原理图。
67.具体地，4g通信模块9用于为数据采集边缘终端提供备用的、多选的无线数据传输路径。
68.具体地，4g通信单元的芯片型号设置为ec200n-cn，，sim卡单元的芯片型号设置为card-682-j。在另一个优选地实施例中，4g通信单元及sim卡单元的芯片型号不作具体限定。
69.请参照图7，图7为本技术提供的一种第一继电器控制单元的电路原理图。
70.作为一种优选地实施例，继电器控制模块6包括第一继电器控制单元；
71.第一继电器控制单元分别与主控模块1、电源管理模块2及第一灌溉喷头电连接。
72.具体地，第一继电器控制单元包括连接座子j9、继电器rl1、二极管d12及三极管q7。连接座子j9连接到第一灌溉喷头，继电器rl1的第一端与连接座子电连接，继电器rl1的第二端与电源管理模块2电连接，继电器rl1的第三端分别与电源管理模块及二极管d12的阴极电连接，继电器rl1的第四端分别与二极管d12的阳极及三极管q7的集电极电连接，三极管q7的发射极接地，三极管q7的基极与主控模块1电连接。
73.具体地，主控模块1发出灌溉控制信号，控制三极管q7导通，继电器rl1闭合，从而控制连接到连接座子j9的第一灌溉喷头进行喷水灌溉动作。可以理解的是，主控模块1可以控制第一灌溉喷头的灌溉时间、灌溉时长、出水量等，从而有效提高灌溉效率，节约陈本。另外，主控模块1还可以将第一灌溉喷头的工作参数存储到内部存储器，以供远程监控终端监控查看。
74.作为一种优选地实施例，继电器控制模块6还包括第二继电器控制单元；
75.第二继电器控制单元分别与主控模块1、电源管理模块2及第二灌溉喷头电连接。
76.作为一种优选地实施例，继电器控制模块6还包括第三继电器控制单元；
77.第三继电器控制单元分别与主控模块1、电源管理模块2及第三灌溉喷头电连接。
78.具体地，第二继电器控制单元及第三继电器控制单元的电路结构及工作原理与第一继电器控制单元的相同，在此不再赘述。可以理解的是，本实施例中一个继电器控制单元对应连接一个灌溉喷头，灌溉喷头的个数可根据需要自行设置，在此不作具体限定。
79.请参照图8，图8为本技术提供的一种usb接口模块的电路原理图。
80.具体地，在本实施例中，usb接口模块用于连接到摄像头，摄像头用于采集土壤数据图片，主控模块1通过土壤数据图片分析土质参数等，以实现更好的监控及有效的种植。
81.请参照图9，图9为本技术提供的一种can总线单元的电路原理图。
82.作为一种优选地实施例，有线通信模块4包括can总线单元或485总线单元或以太网收发单元；
83.can总线单元分别与电源管理模块2及主控模块1电连接；
84.485总线单元分别与电源管理模块2及主控模块1电连接；
85.以太网收发单元分别与电源管理模块2及主控模块1电连接。
86.具体地，在本实施例中，can总线单元或485总线单元或以太网收发单元的芯片型号可以分别设置为tja1050t/cm、485芯片及rtl8201f-vb-cg，can总线单元或485总线单元或以太网收发单元的芯片信号不作具体限定。另外，有线通信模块4还可以通过现有技术中的任一种有线通信技术实现，在此不作具体限定。
87.作为一种优选地实施例，主控模块1包括主控单元、存储单元、时钟单元及光耦单元；
88.主控单元分别与存储单元、时钟单元及光耦单元电连接；
89.电源管理模块2分别与存储单元、时钟单元及光耦单元电连接。
90.具体地，光耦单元用于实现扩展开关量的输入，扩展开关量的输入类型可由用户自定义，在此不作限定。
91.具体地，光耦单元中光耦的芯片型号为el357n。在另一个优选地实施例中，光耦单元中光耦的芯片型号不作具体限定。
92.本技术还提供了一种智慧农业的数据采集边缘智能控制装置，包括所述的一种智慧农业的数据采集边缘智能控制电路。
93.对于本技术提供的一种智慧农业的数据采集边缘智能控制电路的介绍，请参照上述实施例，本技术此处不再赘述。
94.需要说明的是，在本说明书中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
95.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本技术。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本技术的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本技术将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。