一種遠程GPRS土壤pH值變送器的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種遠程GPRS土壤pH值變送器，包括用于數據處理和數據傳送控制的處理器模塊、用于遠程收發數據的GPRS通信模塊、用于測量土壤pH值參數的傳感器模塊、用于設定樣品采集地理信息的鍵盤模塊、用于顯示檢測結果以及工作狀態的液晶顯示模塊、用于提供各模塊工作電源的電源供電模塊；所述電源供電模塊分別與處理器模塊、GPRS通信模塊、傳感器模塊、鍵盤模塊、液晶顯示模塊連接，所述處理器模塊分別與GPRS通信模塊、傳感器模塊、鍵盤模塊、液晶顯示模塊連接。本實用新型遠程GPRS土壤pH值變送器具有體積小、工作穩定、低功耗、數據遠程傳輸可靠性強等優點。
【專利說明】—種遠程GPRS 土壤pH值變送器
【技術領域】
[0001 ] 本實用新型涉及土壤pH值測定的【技術領域】，特別涉及一種遠程GPRS 土壤pH值變送器。
【背景技術】
[0002]土壤pH是反映土壤質量的最重要基本性質之一，它不僅影響土壤的形成、屬性及其變化，而且也影響到土壤微生物活動和作物的正常生長，研究表明，土壤PH對土壤肥力及養分的有效性影響很大。我國土壤PH值快速檢測技術起步較晚，在實際工作中，大量采用的檢測手段仍然是傳統的實驗室手工分析方法，測試數據滯后數小時甚至更多。土壤PH值檢測過程中使用的檢測儀器，主要以傳統的兩線制模擬變送器為主，存在信號穩定性差、功能單一、無法與現場地理信息融合等問題。因此，以快速檢測土壤PH值為目的，設計一個遠程GPRS 土壤pH變送器尤為重要。
實用新型內容
[0003]本實用新型的目的在于克服現有技術的缺點與不足，提供一種遠程GPRS 土壤pH值變送器。
[0004]本實用新型的目的通過下述技術方案實現:
[0005]遠程GPRS 土壤pH值變送器，包括用于數據處理和數據傳送控制的處理器模塊，用于遠程收發數據的GPRS通信模塊、用于測量土壤pH值參數的傳感器模塊、用于設定樣品采集地理信息的鍵盤模塊、用于顯示檢測結果以及工作狀態的液晶顯示模塊以及用于提供工作電源的電源模塊；所述處理器模塊分別與GPRS通信模塊、傳感器模塊、鍵盤模塊、液晶顯示模塊連接；所述電源模塊分別與處理器模塊、GPRS通信模塊、傳感器模塊和液晶顯示模塊連接。
[0006]優選的，所述傳感器模塊包括土壤pH值傳感器；土壤pH值傳感器與處理器模塊連接。
[0007]優選的，土壤pH值傳感器為ZA-S0PH-A101智能數字化傳感器。
[0008]優選的，所述GPRS通信模塊內核芯片為MC55芯片。
[0009]優選的，所述電源模塊包括供電電源和直流穩壓芯片，所述直流穩壓芯片為LTl 129-5 芯片。
[0010]優選的，所述供電電源采用雙電源系統供電，供電電源包括3節鋰電池，I節鋰電池為處理器模塊和液晶顯示模塊供電；另外2節鋰電池串聯后經直流穩壓芯片降壓至5V為GPRS通信模塊和傳感器模塊供電。
[0011]本實用新型相對于現有技術具有如下的優點及效果:
[0012]1、本實用新型遠程GPRS 土壤pH值變送器可將被檢測區域的地理信息代碼與檢測數據進行融合打包通過GPRS網絡遠程傳輸至監測中心服務器。
[0013]2、本實用新型遠程GPRS 土壤pH值變送器具有體積小、工作穩定、低功耗以及可靠性強等優點。
[0014]3、本實用新型采用雙電源系統供電，保證了土壤pH值檢測時用電的可靠性。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015]圖1是本實用新型的結構示意圖。
[0016]圖2是本實用新型的處理器模塊電路組成原理圖。
[0017]圖3是本實用新型的液晶顯示模塊與處理器模塊接口電路原理圖。
[0018]圖4是本實用新型的GPRS通信模塊與處理器模塊接口電路原理圖。
[0019]圖5是實用新型的傳感器模塊與處理器模塊接口電路原理圖。
[0020]圖6是本實用新型5V穩壓電路原理圖。
【具體實施方式】
[0021]下面結合實施例及附圖對本發明作進一步詳細的描述，但本發明的實施方式不限于此。
[0022]實施例
[0023]一種遠程GPRS 土壤pH值變送器，包括用于數據處理和數據傳送控制的處理器模塊，用于遠程收發數據的GPRS通信模塊、用于測量土壤pH值參數的傳感器模塊、用于設定樣品采集地理信息的鍵盤模塊、用于顯示檢測結果以及工作狀態的液晶顯示模塊、用于提供各模塊工作電源的電源供電模塊；所述處理器模塊分別與GPRS通信模塊、傳感器模塊、鍵盤模塊、液晶顯示模塊連接；所述電源模塊分別與處理器模塊、GPRS通信模塊、傳感器模塊和液晶顯示模塊連接。本實施例主要是利用土壤PH傳感器檢測目標區域內土壤樣品pH值，檢測結果可通過液晶顯示模塊實時讀取，并可通過設定將樣品采集區域的地理信息與土壤樣品PH值檢測信息進行數據打包，再利用GPRS模塊遠程傳輸至監測中心服務器。遠程GPRS 土壤pH值變送器結構示意圖如圖1所示。
[0024]本實施例中遠程GPRS 土壤pH值變送器的處理器模塊以STM32微處理器為核心。本處理器模塊具有上電自動復位及手動按鍵復位功能，晶體振蕩電路為系統提供工作所需要的時鐘信號，所有的任務調度、數據處理、功能協調、通信控制都在此模塊的支持下完成，處理器的上述功能以及數據處理的過程等是本領域常用的手段。處理器模塊電路組成原理圖如圖2所示，由處理器STM32F103RBT6和外圍電路組成，在處理器的第5管腳上連接有電阻Rl，在第5管腳和第6管腳上連接有晶振Yl，Yl的兩端又分別連接有電容C6和C7 ;處理器的第7管腳連接有復位開關SI，VBAT管腳分別連接有二極管Dl和D2，Dl的陽極連接有電阻R2和電容C8，D2的陽極連接有電池組BT1，電池組并聯連接有電容Cll ;處理器的4管腳連接有晶振Y2，晶振的兩端分別連接有電容C9和C10，電容C9和ClO并聯和接地。
[0025]本實施例中遠程GPRS 土壤pH值變送器的液晶顯示模塊采用128x96圖形點陣顯示屏為核心，數據傳輸串口 DB0-DB15直接與處理器端口 PB0-PB15相連接，支持FSTN-Pos/STN-Blue/FSTN-Neg以及TAB結構，工作電壓3.3V，支持四級灰度以及高效率白LED背光，具有體積小、功耗低等優點，廣泛適用于手持儀器。液晶顯示模塊與處理器模塊接口電路原理圖如圖3所示，包括芯片TFTIXD和外圍電路，芯片的第24管腳連接有電容C18后接地，第28管腳連接有電容C19后接地。
[0026]本實施例中遠程GPRS 土壤pH值變送器的GPRS通信模塊以MC55芯片為核心，工作電壓范圍4.6-16V，覆蓋了當今全球所有GSM/GPRS網絡的四頻模塊，適用于歐洲和亞洲以及北美的頻段(850，900，1800和1900MHz)。GPRS通信模塊與處理器模塊接口電路原理圖如圖4所示，包括芯片MAX3232和Jl，MAX3232的第I和第3管腳之間連接有電容C12，第2管腳連接有電容C15，第4和第5管腳之間連接有電容C16，第6管腳通過電容C17連接到Jl的第5接口，第7管腳連接Jl的第2接口，第8管腳連接Jl的第3接口 ；MAX3232的第16管腳接3.3V電源，第15管腳和第16管腳之間連接電容C14后并接地。
[0027]本實施例中遠程GPRS 土壤pH值變送器的傳感器模塊為ZA-S0PH-A101智能數字化傳感器，RS-485接口輸出數據，支持標準Modbus RTU工業數據總線協議，能夠完成數據采集、校準及自動溫度補償等功能，用戶可自定義查詢子地址，設置傳輸波特率。傳感器模塊與處理器模塊接口電路原理圖如圖5所示。
[0028]本實施例中遠程GPRS 土壤pH值變送器的電源模塊由兩節鋰電池供電電源和LT1129-5直流穩壓芯片組成。采用雙電源系統供電，其中I節鋰電池直接為處理器模塊和液晶顯示模塊供電，2節鋰電池串聯后經降壓至5V為傳感器模塊和GPRS通信模塊供電。5V穩壓電路原理圖如圖6所示。
[0029]上述實施例為本發明較佳的實施方式，但本發明的實施方式并不受上述實施例的限制，其他的任何未背離本發明的精神實質與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應為等效的置換方式，都包含在本發明的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種遠程GPRS土壤pH值變送器，包括用于數據處理和數據傳送控制的處理器模塊，其特征在于，還包括用于遠程收發數據的GPRS通信模塊、用于測量土壤pH值參數的傳感器模塊、用于設定樣品采集地理信息的鍵盤模塊、用于顯示檢測結果以及工作狀態的液晶顯示模塊、用于提供各模塊工作電源的電源供電模塊；所述處理器模塊分別與GPRS通信模塊、傳感器模塊、鍵盤模塊、液晶顯示模塊連接；所述電源模塊分別與處理器模塊、GPRS通信模塊、傳感器模塊和液晶顯示模塊連接。
2.根據權利要求1所述遠程GPRS土壤pH值變送器，其特征在于，所述傳感器模塊包括土壤PH值傳感器；土壤pH值傳感器與處理器模塊連接。
3.根據權利要求2所述遠程GPRS土壤pH值變送器，其特征在于，土壤pH值傳感器為ZA-S0PH-A101智能數字化傳感器。
4.根據權利要求1所述遠程GPRS土壤pH值變送器，其特征在于，所述GPRS通信模塊內核芯片為MC55芯片。
5.根據權利要求1所述遠程GPRS土壤pH值變送器，其特征在于，所述液晶顯示模塊采用128x96圖形點陣顯示屏。
6.根據權利要求1所述遠程GPRS土壤pH值變送器，其特征在于，所述電源模塊包括供電電源和直流穩壓芯片，供電電源采用雙電源系統，包括3節鋰電池，I節鋰電池為處理器模塊和液晶顯示模塊供電；另外2節鋰電池串聯后經直流穩壓芯片降壓至5V為GPRS通信模塊和傳感器模塊供電，所述直流穩壓芯片為LTl 129-5芯片。
【文檔編號】G01N33/24GK203941158SQ201420276120
【公開日】2014年11月12日 申請日期:2014年5月27日 優先權日:2014年5月27日
【發明者】姜晟, 王衛星, 胡月明, 李亮斌, 葉云 申請人:華南農業大學