从提供的文档内容来看,知识点主要集中在蜜蜂计数监测系统的硬件设计和功能实现上,以下是该系统设计相关的详细知识点:
1. 蜜蜂授粉的重要性:在温室栽培技术发展迅速的背景下,蜜蜂授粉作为保障冬季设施草莓产量和质量的重要手段,其效率直接影响草莓的产量和质量。
2. 授粉效率监测的现状与问题:由于常规的人为监测方法繁琐且数据准确性低,需要通过技术手段提升监测的效率和准确性。
3. 超低功耗单片机应用:系统采用MSP430系列的超低功耗单片机(MSP430G2553)作为主控制单元,其工作电压范围为1.8~3.6V,待机功耗极低(0.1μA/power-down),非常适合于长时间工作且对能耗要求极高的场合。
4. 光电传感器的使用:系统通过双红外光电传感器并联连接,分别感应两个通道内蜜蜂进出巢的方向。光电传感器检测到蜜蜂通过时会产生光电信号,触发单片机外部中断。
5. 外部中断信号的处理:当光电信号触发外部中断后,单片机根据信号触发顺序进行相应的处理和转换,并开始对蜜蜂进出的数据进行计数。
6. 数据传输与显示:单片机处理后的数据通过无线模块发送至串口软件,并可在上位机界面以及液晶显示屏上实时显示蜜蜂进出的数据。
7. 系统的电源设计:系统内部设计有稳压芯片TPS7333,可将供电电压转换为3.3V,保证系统稳定供电。系统支持交流电供电和5V移动电源供电,方便田间试验。
8. 系统的实际应用效果:通过田间试验,证明该系统性能稳定、功耗低。能够精确统计蜜蜂进出的数据,动态反映蜜蜂活力变化和行为规律,为提高蜜蜂田间授粉效率提供了参考。
9. 文献的引用和基金项目:文档中还提到了文章的发表信息,包括期刊名称、卷期、年份、页码等,并注明了相关的基金项目支持。
10. 作者信息:介绍了一位女作者柴秋子,从事农业信息技术研究,提供了作者的联系方式,为可能的进一步学术交流或合作提供了途径。
整体而言,这个系统设计是为了提高设施草莓环境中蜜蜂授粉效率监测的准确性和便捷性,通过技术手段,特别是超低功耗单片机和光电传感技术的结合,为农业研究和生产提供了一种新的监测手段。