一種土壤濕度的測(cè)量及智能澆灌系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于測(cè)量；測(cè)試領(lǐng)域，尤其是涉及一種土壤濕度的測(cè)量及智能澆灌系統(tǒng)的改進(jìn)。
【背景技術(shù)】
[0002]土壤濕度，土壤濕度決定農(nóng)作物的水分供應(yīng)狀況。土壤濕度過低，形成土壤干旱，作用光合作用不能正常進(jìn)行，降低作物的產(chǎn)量和品質(zhì)；嚴(yán)重缺水導(dǎo)致作物凋萎和死亡。土壤濕度過高，惡化土壤通氣性，影響土壤微生物的活動(dòng)，使作物根系的呼吸、生長(zhǎng)等生命活動(dòng)受到阻礙，從而影響作物地上部分的正常生長(zhǎng)，造成徒長(zhǎng)、倒伏、病害滋生等。土壤水分的多少還影響田間耕作措施和播種質(zhì)量，并影響土壤溫度的高低。
[0003]作為反映土壤狀態(tài)的一個(gè)基本物理量，對(duì)人類的生產(chǎn)與生活，尤其是對(duì)農(nóng)業(yè)有著舉足輕重的意義。土壤濕度的定義有兩種:一種是一定質(zhì)量土壤中含水質(zhì)量的百分比。另一種是一定體積土壤中含水體積的百分比，用PCT來表示，范圍為O至50%。土壤含水量的測(cè)定方法，從傳統(tǒng)的烘干法，到電測(cè)法，直至現(xiàn)代的核技術(shù)手段等，共有幾十種，并且均以田間采樣后的烘干法為標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量方法。但是，這些方法大都是長(zhǎng)年累月地定點(diǎn)觀測(cè)土壤水分的動(dòng)態(tài)分布。對(duì)于土壤濕度的即時(shí)測(cè)量，一直沒有一種簡(jiǎn)便高效并且精確的方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明就是針對(duì)上述問題，提供一種方便簡(jiǎn)潔且測(cè)量精確的一種土壤濕度的測(cè)量及智能澆灌系統(tǒng)。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案，本發(fā)明包括檢測(cè)模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊、放大模塊、記憶芯片、比較模塊、微處理器、電源、無線收發(fā)模塊、灌溉控制模塊、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、顯示控制模塊和顯示模塊；其特征在于:所述的檢測(cè)模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊、放大模塊、記憶芯片、比較模塊與微控制器的輸入端口相連；微處理器還與電源、無線收發(fā)模塊、灌溉控制模塊、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、顯示控制模塊和顯示模塊相連。
[0006]作為一種優(yōu)選方案，本發(fā)明所述微處理器為單片機(jī)。
[0007]本發(fā)明有益效果。
[0008]本發(fā)明所述的檢測(cè)模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊、放大模塊、記憶芯片、比較模塊與微控制器的輸入端口相連；微處理器還與電源、無線收發(fā)模塊、灌溉控制模塊、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、顯示控制模塊和顯示模塊相連。運(yùn)用電阻-頻率(R-F)轉(zhuǎn)換電路測(cè)定土壤濕度的方法，利用可編程器件或單片機(jī)系統(tǒng)測(cè)量芯片NE555產(chǎn)生的整形方波的頻率，實(shí)現(xiàn)了對(duì)電路頻率的即時(shí)測(cè)量，同時(shí)保證了測(cè)量土壤濕度的準(zhǔn)確性。值得一提的是，在土壤濕度較低時(shí)，本文提出的方法克服了傳統(tǒng)的四電極法測(cè)土壤電阻率方法的弊端，通過測(cè)量頻率間接測(cè)量土壤電阻，避免了由于直接測(cè)量土壤電阻造成的不穩(wěn)定性，提高了測(cè)量的靈敏度。
【附圖說明】
[0009]為了使本發(fā)明所解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及【具體實(shí)施方式】，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的【具體實(shí)施方式】?jī)H僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0010]圖1是本發(fā)明電路原理框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0011]如圖所示，本發(fā)明包括檢測(cè)模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊、放大模塊、記憶芯片、比較模塊、微處理器、電源、無線收發(fā)模塊、灌溉控制模塊、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、顯示控制模塊和顯示模塊；其特征在于:所述的檢測(cè)模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊、放大模塊、記憶芯片、比較模塊與微控制器的輸入端口相連；微處理器還與電源、無線收發(fā)模塊、灌溉控制模塊、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、顯示控制模塊和顯示模塊相連。
[0012]本發(fā)明所述微處理器為單片機(jī)。
[0013]土壤電阻值與其濕度有關(guān)，潮濕時(shí)電阻值小，干燥時(shí)電阻值大，因此可通過測(cè)定土壤電阻值來衡量其濕度大小。但是如直接用常規(guī)的直流電法測(cè)量，將無法測(cè)得穩(wěn)定的電阻值。因?yàn)橥寥乐械乃挚梢暈殡娊庖海谥绷麟妷鹤饔孟聦l(fā)生極化，造成陰陽(yáng)離子的分離和聚集，從而使土壤電阻值不能反映土壤的濕度。
[0014]土壤電阻AR與電路內(nèi)部電容IC構(gòu)成RC回路，又與NE555構(gòu)成完整的振蕩電路；同時(shí)，由于NE555的輸出信號(hào)是數(shù)字信號(hào)，相當(dāng)于將RC振蕩的波形整形為脈沖信號(hào)，方便于與數(shù)字控制系統(tǒng)連接以測(cè)量電路振蕩頻率，達(dá)到測(cè)量濕度的目的。BR是電路內(nèi)部的固定電阻。根據(jù)NE555的工作原理，我們可以知道，當(dāng)C(XU1/3V1〈時(shí)，3端輸出為高電平，7端相當(dāng)于開路，電容IC處于充電狀態(tài)，電壓逐漸升高；當(dāng)CCCU2/3V 1>時(shí)，3端輸出為低電平，7端相當(dāng)于通過一個(gè)三極管接地，電容IC處于放電狀態(tài)，電壓逐漸降低。當(dāng)C(XU1/3V1〈，3端再次輸出高電平，7端相當(dāng)于開路，電容IC處于充電狀態(tài)，電壓逐漸升高。
[0015]可以理解的是，以上關(guān)于本發(fā)明的具體描述，僅用于說明本發(fā)明而并非受限于本發(fā)明實(shí)施例所描述的技術(shù)方案，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，仍然可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行修改或等同替換，以達(dá)到相同的技術(shù)效果；只要滿足使用需要，都在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種土壤濕度的測(cè)量及智能澆灌系統(tǒng)，包括檢測(cè)模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊、放大模塊、記憶芯片、比較模塊、微處理器、電源、無線收發(fā)模塊、灌溉控制模塊、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、顯示控制模塊和顯示模塊；其特征在于:所述的檢測(cè)模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊、放大模塊、記憶芯片、比較模塊與微控制器的輸入端口相連；微處理器還與電源、無線收發(fā)模塊、灌溉控制模塊、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、顯示控制模塊和顯示模塊相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種土壤濕度的測(cè)量及智能澆灌系統(tǒng)，其特征在于:所述微處理器為單片機(jī)。
【專利摘要】一種土壤濕度的測(cè)量及智能澆灌系統(tǒng)屬于測(cè)量；測(cè)試領(lǐng)域，尤其是涉及一種土壤濕度的測(cè)量及智能澆灌系統(tǒng)的改進(jìn)。本發(fā)明提供一種方便簡(jiǎn)潔且測(cè)量精確的一種土壤濕度的測(cè)量及智能澆灌系統(tǒng)。本發(fā)明包括檢測(cè)模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊、放大模塊、記憶芯片、比較模塊、微處理器、電源、無線收發(fā)模塊、灌溉控制模塊、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、顯示控制模塊和顯示模塊；其特征在于：所述的檢測(cè)模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊、放大模塊、記憶芯片、比較模塊與微控制器的輸入端口相連；微處理器還與電源、無線收發(fā)模塊、灌溉控制模塊、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、顯示控制模塊和顯示模塊相連。
【IPC分類】A01G25-16
【公開號(hào)】CN104642063
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201310589614
【發(fā)明人】富強(qiáng), 于光
【申請(qǐng)人】富強(qiáng)
【公開日】2015年5月27日
【申請(qǐng)日】2013年11月21日