一種土壤蒸發滲漏數據采集器的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于土壤環境保護技術領域，具體涉及一種土壤蒸發滲漏數據采集器。
【背景技術】
[0002]眾所周知，土壤是農作物生存的基石，水是農作物的生命之源，測定土壤的滲漏量、溫濕度、光照、雨量等數據信息是研宄農田水分平衡和Soil Plant AtmosphereContinuum(簡稱SPAC)系統的理論基礎，對于農作物的生長和節水灌溉有積極作用。現有土壤蒸發滲漏數據采集器，成本昂貴，功能簡單，采集誤差大，采集器本身不能對數據進行存儲，且數據傳輸需要依靠專門的通信接口，對于采集到的土壤信息，計算蒸發滲漏量比較繁瑣，精度不高；因此，現如今缺少一種結構簡單、安裝布設方便、成本低、設計合理、運行穩定的土壤蒸發滲漏數據采集器，能夠采集土壤的多個參數并實時快速的讀取數據，獨立完成數據采集，且精確度比較高，數據存儲和輸出傳輸通用性強，另外，設置浪涌保護電路，防止戶外雷雨天氣對土壤蒸發滲漏數據采集器造成損壞，抗干擾性強，存儲的數據對指導農作物節水灌溉有積極的作用，解決土壤蒸發滲漏數據采集器成本昂貴、功能簡單、采集誤差大以及計算蒸發滲漏量比較繁瑣等問題。
【實用新型內容】
[0003]本實用新型所要解決的技術問題在于針對上述現有技術中的不足，提供一種土壤蒸發滲漏數據采集器，其設計新穎合理，結構簡單，安裝布設方便，成本低，采集土壤的滲漏量、溫濕度、光照、雨量等數據信息精確，數據存儲與數據傳輸方便，且具有防雷擊的功能，抗干擾性強，實用性強，便于推廣使用。
[0004]為解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案是:一種土壤蒸發滲漏數據采集器，其特征在于:包括微控制器模塊和供電電源，以及與所述微控制器模塊相接的觸摸屏顯示器、通信接口電路和FLASH存儲器，所述微控制器模塊的輸入端接有雨量傳感器電路、溫度傳感器電路、用于連接布設在田間各處的多個水分傳感器的第二多路選擇器、A/D轉換電路和用于連接采集模擬量輸入的傳感器組件的第一多路選擇器，所述A/D轉換電路的輸入端與所述第一多路選擇器的輸出端相接，所述微控制器模塊的輸出端接有用于控制電磁閥開合的電磁閥驅動電路和光電隔離電路，所述光電隔離電路的輸出端接有第一電平轉換電路，所述第一電平轉換電路的輸出端接有浪涌保護電路；所述傳感器組件包括多個位移傳感器、多個光照傳感器和多個S型稱重傳感器，多個位移傳感器的信號輸出端、多個光照傳感器的信號輸出端和多個S型稱重傳感器的信號輸出端均與所述第一多路選擇器相接，所述雨量傳感器電路包括雨量傳感器和與所述雨量傳感器的信號輸出端相接的第二電平轉換電路，所述微控制器模塊為芯片S3C2440，所述A/D轉換電路包括芯片AD7705。
[0005]上述的一種土壤蒸發滲漏數據采集器，其特征在于:還包括連接端口 PIN34，所述連接端口 PIN34與所述芯片S3C2440相接。
[0006]上述的一種土壤蒸發滲漏數據采集器，其特征在于:所述第一多路選擇器包括芯片74HC4051，所述芯片74HC4051的信號輸出端Z與所述芯片AD7705的第7管腳相接，芯片74HC4051的SO管腳、SI管腳和S2管腳分別與所述連接端口 PIN34的第13管腳、第14管腳和第15管腳相接。
[0007]上述的一種土壤蒸發滲漏數據采集器，其特征在于:所述第二多路選擇器包括芯片74HC4067，所述芯片74HC4067的信號輸出端Z與所述連接端口 PIN34的第5管腳相接，芯片74HC4067的第10管腳、第11管腳、第14管腳和第13管腳分別于所述連接端口 PIN34的第10管腳、第11管腳、第12管腳和第22管腳相接。
[0008]上述的一種土壤蒸發滲漏數據采集器，其特征在于:所述第二電平轉換電路包括芯片74LCV4245，所述芯片74LCV4245的VCCA管腳和DIR管腳均與5V電壓輸出端相接，芯片74LCV4245的VCCB管腳與3.3V電壓輸出端相接，芯片74LCV4245的GND管腳接地，芯片74LCV4245的BI管腳與連接端口 PIN34的第18管腳相接。
[0009]上述的一種土壤蒸發滲漏數據采集器，其特征在于:所述光電隔離電路包括型號為TIL117的芯片Tl、型號為TIL117的芯片T2和型號為TIL117的芯片T3，所述芯片Tl的第5管腳分兩路，一路通過電阻R4與3.3V電壓輸出端相接，另一路與芯片S3C2440相接；所述芯片T2的第2管腳分兩路，一路通過電阻R7與3.3V電壓輸出端相接，另一路與連接端口 PIN34的第17管腳相接；所述芯片T3的第2管腳分兩路，一路通過電阻R12與3.3V電壓輸出端相接，另一路與芯片S3C2440相接。
[0010]上述的一種土壤蒸發滲漏數據采集器，其特征在于:所述第一電平轉換電路包括芯片MAX3485，所述芯片MAX3485的第I管腳與芯片Tl的第2管腳相接，所述芯片MAX3485的第2管腳和第3管腳均與芯片T2的第4管腳相接，所述芯片MAX3485的第4管腳分兩路，一路與芯片T3的第5管腳相接，另一路經電阻R16與5V電壓輸出端相接；所述芯片MAX3485的第8管腳與5V電壓輸出端相接。
[0011]上述的一種土壤蒸發滲漏數據采集器，其特征在于:所述浪涌保護電路包括放電管G1、雙向穩壓二極管D2、雙向穩壓二極管D3和雙向穩壓二極管D4，所述雙向穩壓二極管D2的一端分三路，一路經電阻R5與芯片MAX3485的第7管腳相接，另一路與雙向穩壓二極管D3的一端相接，第三路與壓敏電阻PPl的一端相接；雙向穩壓二極管D2的另一端與雙向穩壓二極管D4的一端相接，雙向穩壓二極管D4的另一端分三路，一路經電阻R13與芯片MAX3485的第6管腳相接，另一路與雙向穩壓二極管D3的另一端相接，第三路與壓敏電阻PP2的一端相接；雙向穩壓二極管D2的另一端和雙向穩壓二極管D4的一端的連接端與所述放電管Gl的第3管腳相接，放電管Gl的第2管腳與壓敏電阻PPl的另一端相接，放電管Gl的第I管腳與壓敏電阻PP2的另一端相接，放電管Gl的第3管腳接地。
[0012]上述的一種土壤蒸發滲漏數據采集器，其特征在于:所述通信接口電路為串口通信接口或USB通信接口。
[0013]上述的一種土壤蒸發滲漏數據采集器，其特征在于:還包括連接端口 P3，所述雨量傳感器的信號輸出端與連接端口 P3的第2管腳相接，所述連接端口 P3的第2管腳與所述芯片74LCV4245的Al管腳相接。
[0014]本實用新型與現有技術相比具有以下優點:
[0015]1、本實用新型通過設置第一多路選擇器連接多個采集模擬量的傳感器組件和設置第二多路選擇器連接多個采集數字量的水分傳感器，節省了微控制器模塊的接口，擴展了數據采集量，使用效果好，結構簡單。
[0016]2、本實用新型設置光電隔離電路、第一電平轉換電路和浪涌保護電路，對土壤蒸發滲漏數據采集器進行防雷擊保護，使用放電管防雷電產生的高電流，載流能力大，響應時間快，體積小，成本低，性能穩定，抗干擾性強。
[0017]3、本實用新型設置FLASH存儲器，實時存儲土壤蒸發滲漏數據采集器采集的各個數據，并通過設置通信接口電路，使用串口上傳至計算機或使用USB接口數據交換，通用性強，便于推廣使用。
[0018]4、本實用新型設置觸摸屏顯示器設置各個傳感器范圍閾值，且顯示各個傳感器采集的數據，操作簡單快捷，實用性強。
[0019]綜上所述，本實用新型設計新穎合理，結構簡單，安裝布設方便，成本低，采集土壤的滲漏量、溫濕度、光照、雨量等數據信息精確，數據存儲與數據傳輸方便，且具有防雷擊的功能，抗干擾性強，實用性強，便于推廣使用。
[0020]下面通過附圖和實施例，對本實用新型的技術方案做進一步的詳細描述。