图4 蜂箱温湿度监控结构图
Fig. 4 Beehive temperature and humidity monitoring structure chart
SHT20温湿度传感器模块的通讯接口电路如图5所示。
图5 SHT20温湿度传感器接口电路
Fig. 5 Interface circuit of SHT20 temperature and humidity sensors
2.2.2 进出巢蜜蜂数量计数单元进出巢蜜蜂数量计数单元采用两对E3F-20C1/20L激光对射传感器,检测距离为(20±5) m,响应时间为2.5 ms,工作频率为50~60 Hz,监测的物体必须是大于1 mm的不透明的物体。该传感器为NPN常开型,工作电压为6~36 V,可满足本研究记录爬行中的蜜蜂数量的需求。
激光对射传感器在接收端采用三线,在发射端采用两线,NPN常开,工作电压为6~36 V,接线图如图6所示。
图6 激光对射传感器接线图
Fig. 6 Wiring of the laser beam sensor
激光对射有如下特性:当处于正常状态时,发射端发射光束,接收端能够接收光束;当光束被物体遮挡后,接收端不能正常接收,此时,接收端就会触发一个信号,从而接收端口捕捉到这个触发信号。如图7所示。
图7 激光对射原理图
Fig. 7 The principle diagram of laser beam
蜜蜂进出巢计数任务利用两对激光传感器融合作用的原理实现,如图8所示。其中IN表示巢内,OUT表示巢外。该装置部署在蜂箱中的进出口出,蜂箱设有一个蜜蜂通道,靠触发传感器的先后次序来判断蜜蜂爬行的方向。当蜜蜂从OUT向IN运动时,首先触发对射1中断,再触发对射2中断,此时变量NumberIn加1(见图8(a))。同理,当蜜蜂从IN往向OUT运动时,首先触发对射2中断,再触发对射1中断,此时变量NumberOut加1(见图8(b))。由此完成蜜蜂进出巢的计数功能,并将数据发送给RS232串口。