一種土壤濕度的測量及智能澆灌系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于測量；測試領域，尤其是涉及一種土壤濕度的測量及智能澆灌系統的改進。
【背景技術】
[0002]土壤濕度，土壤濕度決定農作物的水分供應狀況。土壤濕度過低，形成土壤干旱，作用光合作用不能正常進行，降低作物的產量和品質；嚴重缺水導致作物凋萎和死亡。土壤濕度過高，惡化土壤通氣性，影響土壤微生物的活動，使作物根系的呼吸、生長等生命活動受到阻礙，從而影響作物地上部分的正常生長，造成徒長、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量，并影響土壤溫度的高低。
[0003]作為反映土壤狀態的一個基本物理量，對人類的生產與生活，尤其是對農業有著舉足輕重的意義。土壤濕度的定義有兩種:一種是一定質量土壤中含水質量的百分比。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%。土壤含水量的測定方法，從傳統的烘干法，到電測法，直至現代的核技術手段等，共有幾十種，并且均以田間采樣后的烘干法為標準測量方法。但是，這些方法大都是長年累月地定點觀測土壤水分的動態分布。對于土壤濕度的即時測量，一直沒有一種簡便高效并且精確的方法。
【發明內容】
[0004]本發明就是針對上述問題，提供一種方便簡潔且測量精確的一種土壤濕度的測量及智能澆灌系統。
[0005]為實現上述目的，本發明采用如下技術方案，本發明包括檢測模塊、A/D轉換模塊、放大模塊、記憶芯片、比較模塊、微處理器、電源、無線收發模塊、灌溉控制模塊、執行機構、顯示控制模塊和顯示模塊；其特征在于:所述的檢測模塊、A/D轉換模塊、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、無線收發模塊、灌溉控制模塊、執行機構、顯示控制模塊和顯示模塊相連。
[0006]作為一種優選方案，本發明所述微處理器為單片機。
[0007]本發明有益效果。
[0008]本發明所述的檢測模塊、A/D轉換模塊、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、無線收發模塊、灌溉控制模塊、執行機構、顯示控制模塊和顯示模塊相連。運用電阻-頻率(R-F)轉換電路測定土壤濕度的方法，利用可編程器件或單片機系統測量芯片NE555產生的整形方波的頻率，實現了對電路頻率的即時測量，同時保證了測量土壤濕度的準確性。值得一提的是，在土壤濕度較低時，本文提出的方法克服了傳統的四電極法測土壤電阻率方法的弊端，通過測量頻率間接測量土壤電阻，避免了由于直接測量土壤電阻造成的不穩定性，提高了測量的靈敏度。
【附圖說明】
[0009]為了使本發明所解決的技術問題、技術方案及有益效果更加清楚明白，以下結合附圖及【具體實施方式】，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的【具體實施方式】僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。
[0010]圖1是本發明電路原理框圖。
【具體實施方式】
[0011]如圖所示，本發明包括檢測模塊、A/D轉換模塊、放大模塊、記憶芯片、比較模塊、微處理器、電源、無線收發模塊、灌溉控制模塊、執行機構、顯示控制模塊和顯示模塊；其特征在于:所述的檢測模塊、A/D轉換模塊、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、無線收發模塊、灌溉控制模塊、執行機構、顯示控制模塊和顯示模塊相連。
[0012]本發明所述微處理器為單片機。
[0013]土壤電阻值與其濕度有關，潮濕時電阻值小，干燥時電阻值大，因此可通過測定土壤電阻值來衡量其濕度大小。但是如直接用常規的直流電法測量，將無法測得穩定的電阻值。因為土壤中的水分可視為電解液，在直流電壓作用下將發生極化，造成陰陽離子的分離和聚集，從而使土壤電阻值不能反映土壤的濕度。
[0014]土壤電阻AR與電路內部電容IC構成RC回路，又與NE555構成完整的振蕩電路；同時，由于NE555的輸出信號是數字信號，相當于將RC振蕩的波形整形為脈沖信號，方便于與數字控制系統連接以測量電路振蕩頻率，達到測量濕度的目的。BR是電路內部的固定電阻。根據NE555的工作原理，我們可以知道，當C(XU1/3V1〈時，3端輸出為高電平，7端相當于開路，電容IC處于充電狀態，電壓逐漸升高；當CCCU2/3V 1>時，3端輸出為低電平，7端相當于通過一個三極管接地，電容IC處于放電狀態，電壓逐漸降低。當C(XU1/3V1〈，3端再次輸出高電平，7端相當于開路，電容IC處于充電狀態，電壓逐漸升高。
[0015]可以理解的是，以上關于本發明的具體描述，僅用于說明本發明而并非受限于本發明實施例所描述的技術方案，本領域的普通技術人員應當理解，仍然可以對本發明進行修改或等同替換，以達到相同的技術效果；只要滿足使用需要，都在本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種土壤濕度的測量及智能澆灌系統，包括檢測模塊、A/D轉換模塊、放大模塊、記憶芯片、比較模塊、微處理器、電源、無線收發模塊、灌溉控制模塊、執行機構、顯示控制模塊和顯示模塊；其特征在于:所述的檢測模塊、A/D轉換模塊、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、無線收發模塊、灌溉控制模塊、執行機構、顯示控制模塊和顯示模塊相連。
2.根據權利要求1所述一種土壤濕度的測量及智能澆灌系統，其特征在于:所述微處理器為單片機。
【專利摘要】一種土壤濕度的測量及智能澆灌系統屬于測量；測試領域，尤其是涉及一種土壤濕度的測量及智能澆灌系統的改進。本發明提供一種方便簡潔且測量精確的一種土壤濕度的測量及智能澆灌系統。本發明包括檢測模塊、A/D轉換模塊、放大模塊、記憶芯片、比較模塊、微處理器、電源、無線收發模塊、灌溉控制模塊、執行機構、顯示控制模塊和顯示模塊；其特征在于：所述的檢測模塊、A/D轉換模塊、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、無線收發模塊、灌溉控制模塊、執行機構、顯示控制模塊和顯示模塊相連。
【IPC分類】A01G25-16
【公開號】CN104642063
【申請號】CN201310589614
【發明人】富強, 于光
【申請人】富強
【公開日】2015年5月27日
【申請日】2013年11月21日