土壤墒情速測儀的製作方法
2023-04-28 09:28:56
土壤墒情速測儀的製作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種土壤墒情速測儀，旨在解決目前土壤墒情檢測費時費力、檢測準確性不高、無法進行現場快速測定的技術問題。本速測儀包括信息處理控制器、傳感器，信息處理控制器包括控制單元、存儲模塊、數據接口模塊、輸入模塊、顯示器、航空插頭公頭，控制單元根據傳感器、輸入模塊輸入的信息判斷分別輸出到顯示器上顯示、存儲模塊內保存、數據接口模塊輸出，數據接口模塊包括通訊數據接口與傳感器數據接口，航空插頭公頭為通訊航空插頭公頭與傳感器航空插頭公頭且均與數據接口模塊連接。本實用新型具有重複使用次數高、操作方便、信息處理快、定位準確、易於攜帶、低功耗等優點。
【專利說明】土壤墒情速測儀
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種土壤墒情速測儀，具體涉及一種由MPS430系列微處理器為主控中心的土壤墒情速測儀。
[0002]【背景技術】
[0003]目前，土壤墒情測量已廣泛應用於農業、林業、地質等方面，土壤的含水量影響著植物的生長，同時也影響著肥料的效果，土壤總的水分是溶解化肥的主要溶劑，含量的多少對根系的發育有著很大的影響，最終影響著植物對土壤或肥料養分的吸收。土壤水分含量對土壤中微生物活動也有一定影響，土壤有機物的分解，養分形態的轉化，多數都由微生物來完成。因此土壤含水量的檢測顯得有位重要，但是目前土壤含水量的測量方法主要有烘乾法、張力計法、中子法，這些方法在操作時不僅費時費力，而且測量準確性不高，且多數無法適用于田間地頭的現場快速測定。
[0004]
【發明內容】
[0005]本實用新型的目的在於克服現有技術的不足，適應現實需要，提供一種土壤墒情速測儀，旨在解決目前土壤墒情檢測費時費力、檢測準確性不高、無法進行現場快速測定的技術問題。
[0006]為了實現本實用新型的目的，本實用新型採用的技術方案為:
[0007]設計一種土壤墒情速測儀，包括信息處理控制器、傳感器，所述信息處理控制器包括控制單元、存儲模塊、數據接口模塊、輸入模塊、顯示器、航空插頭公頭，所述控制單元根據傳感器、輸入模塊輸入的信息判斷分別輸出到顯示器上顯示、存儲模塊內保存、數據接口模塊輸出，所述數據接口模塊包括通訊數據接口與傳感器數據接口，所述航空插頭公頭包括通訊航空插頭公頭、傳感器航空插頭公頭，兩者與所述數據接口模塊匹配連接。
[0008]還包括與控制單元連接的定位模塊，用於提供地理位置信息。
[0009]所述定位模塊為GPS定位模塊。
[0010]還包括與信息處理控制器匹配的數據線，其一端為USB接口，另一端為航空插頭母頭。
[0011]所述傳感器為基於電磁脈衝原理的介電常數傳感器。
[0012]所述控制單元包括MSP430系列微處理器。
[0013]所述存儲模塊由AT24C512可編程存儲晶片組成。
[0014]所述顯示模塊包括FM12864F-6液晶顯示器。
[0015]所述輸入模塊為薄膜鍵盤且設有七個按鍵，分別為取消鍵、確定鍵、設置鍵、向上鍵、向下鍵、向左鍵、向右鍵。
[0016]本實用新型的有益效果在於:
[0017]1.本實用新型使用GPS模塊，具有定位準確、無需人工記錄地理位置信息的優點。
[0018]2.本實用新型使用航空插頭作為數據接口，具有固定牢固不易脫落、不受震動影響的優點。
[0019]3.本實用新型使用MSP430系列微處理器，具有功能強大、超低功耗、信息處理快速的優點。
[0020]4.本實用新型使用AT24C512存儲晶片，具有存儲快速、存儲容量大的優點。
[0021]5.本實用新型使用FM12864F-6液晶顯示器，具有解析度高的優點。
[0022]6.本實用新型使用薄膜鍵盤，具有防潮、防塵、防油汙、耐酸鹼、抗震及使用壽命長的優點。
[0023]7.本實用新型具有重複使用次數高、操作方便、信息處理快、定位準確、易於攜帶、低功耗等優點。
[0024]【專利附圖】
【附圖說明】
[0025]圖1為本實用新型電路原理連接示意圖；
[0026]圖2為本實用新型中土壤墒情速測儀手持機外觀形狀示意圖；
[0027]圖3為本實用新型中土壤墒情傳感器外觀形狀示意圖；
[0028]圖4為本實用新型中數據線示意圖。
【具體實施方式】
[0029]下面結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明:
[0030]實施例1:參見圖1、圖2、圖3、圖4。
[0031]MSP430微處理器為該監測儀的主控中心且其內部植入所需的程序，FM12864F-6液晶顯示器數據發送引腳TX、數據接收引腳RX、RST引腳分別與MPS430微處理器的串行口 O的數據接收引腳URXD0、數據發送引腳UTXDO、TBO引腳連接，GPS模塊、CP2102晶片的數據發送引腳TXD、數據接收引腳RXD分別與MPS430微處理器的串行口 I的數據接收引腳URXDU URXD2、數據發送引腳UTXD1、UTXD2連接，通訊航空插頭公頭、傳感器航空插頭公頭均與CP2102晶片連接，MSP430微處理器的1/01?1/04數字埠通過上拉電阻連接到鍵盤的3個行線，MSP430微處理器的1/05?1/08數字埠通過上拉電阻連接到鍵盤的3個列線，存儲模塊通過總線外擴2片AT24C512存儲晶片；2片AT24C512存儲晶片的SCL引腳、SDA引腳分別與MSP430微處理器的數字埠 1/09、1/010連接，且其VCC、GND、A1引腳均接地，上端AT24C512晶片的AO引腳接電源，下片AT24C512的AO引腳接地；進一步地，電阻R1、電阻R2組成並聯並且其上端與電源連接，電阻Rl與電阻R2的下端分別與MSP430微處理器的數字埠 1/09、1/010連接，所述電源由四節七號電池供電。所述航空插頭為五針航空插頭。
[0032]進一步地，FM12864F-6液晶顯示器1、通訊航空插頭公頭8、傳感器航空插頭公頭
7、鍵盤中的取消鍵2、確定鍵3、設置鍵10、向上鍵4、向下鍵6、向左鍵9、向右鍵5均安裝於信息處理控制器15上。傳感器12為基於電磁脈衝原理的介電常數傳感器。
[0033]進一步地，數據線的上端為與土壤墒情上位機連接的USB接口 14，數據線的下端為與信息處理控制器連接的航空插頭母頭13。
[0034]本實用新型的工作過程或原理如下:
[0035]打開該儀器的電源開關，將傳感器12上的航空插頭母頭11與信息處理控制器上的傳感器航空插頭公頭7進行連接，並將土壤墒情傳感器插入所需檢測的土壤中；與此同時信息處理控制器內部的GPS模塊開始定位，土壤墒情傳感器12將測到的數據信息分析處理後通過數據線傳入到MSP430微處理器中，MSP430微處理器將所收到的位置信息、檢測信息通過內部控制程序分別傳輸到FM12864F-6液晶顯示器I上進行顯示、存儲晶片AT24C512中進行存儲；當超過5分鐘未對信息處理控制器進行任何操作時，FM12864F-6液晶顯示器I將處於休眠狀態以節約電源的消耗，當MSP430微處理器收到按鍵信號後將控制FM12864F-6液晶顯示器I喚醒。
[0036]FM12864F-6液晶顯示器I上可同時顯示所處的經度、維度信息、時間、土壤溼度信息、當前電量、土壤溫度、土壤鹽分、已存儲信息等不同信息，當需要對存儲間隔時間進行設置、查看已保存信息及其他信息時，可通過不同的按鍵操作，以實現不同的功能。各按鍵的功能如下:
[0037]1.「左移」和「右移」鍵均為顯示菜單切換鍵，並始終保持有效；
[0038]2.「確定」鍵用於觸發採集功能；
[0039]3.「取消」鍵可中止當前正在進行狀態；
[0040]4.「上鍵」和「下鍵」可進行信息之間的切換；
[0041]5.「設置」鍵可進行相關信息的設置。
[0042]通過以上不同按鍵操作，在FM12864F-6液晶顯示器上可顯示以下信息:時間、
[0043]當前電量、經維度、土壤溼度、土壤溫度、土壤鹽分、已存儲信息等。
[0044]當需要將所需信息傳入土壤墒情上位機中時，將信息處理控制器上的通訊航空插頭公頭8與數據線上的航空插頭母頭13連接，數據線上的USB接頭14與電腦連接，此時通過上位機上及其與之相對應的管理軟體，可對手持機上的信息進行分析處理、下載、查看、列印等相關操作。整個工作流程完成。
[0045]實施例2:參見圖1、圖2、圖3、圖4。
[0046]與實施例1相同之處不在陳述，不同之處在於存儲模塊可通過總線增加外擴存儲晶片的數量以增加該速測儀存儲的容量。
[0047]實施例3:參見圖1、圖2、圖3、圖4。
[0048]與實施例1相同之處不在陳述，不同之處在於通過對MSP430微處理器內部程序的改變，以實現不同的功能，如可改變自動保存數據的間隔時間、增加顯示年月日等。
[0049]實施例4:參見圖1、圖2、圖3、圖4。
[0050]與實施例1相同之處不在陳述，不同之處在於所述電源可用具有等同電壓的外接電源代替。
[0051]本實用新型的實施例公布的是較佳的實施例，但並不局限於此，本領域的普通技術人員，極易根據上述實施例，領會本實用新型的精神，並做出不同的引申和變化(如更換該裝置中晶片的型號以實現相同的功能)，但只要不脫離本實用新型的精神，都在本實用新型的保護範圍內。
【權利要求】
1.一種土壤墒情速測儀，包括信息處理控制器、傳感器，所述信息處理控制器包括控制單元、存儲模塊、數據接口模塊、輸入模塊、顯示器、航空插頭公頭，所述控制單元根據傳感器、輸入模塊輸入的信息判斷分別輸出到顯示器上顯示、存儲模塊內保存、數據接口模塊輸出，其特徵是:所述數據接口模塊包括通訊數據接口與傳感器數據接口，所述航空插頭公頭包括通訊航空插頭公頭、傳感器航空插頭公頭，兩者與所述數據接口模塊匹配連接。
2.如權利要求1所述的土壤墒情速測儀，其特徵是:還包括與控制單元連接的定位模塊，用於提供地理位置信息。
3.如權利要求2所述的土壤墒情速測儀，其特徵是:所述定位模塊為GPS定位模塊。
4.如權利要求1所述的土壤墒情速測儀，其特徵是:還包括與信息處理控制器匹配的數據線，其一端為USB接口，另一端為航空插頭母頭。
5.如權利要求1所述的土壤墒情速測儀，其特徵是:所述傳感器為基於電磁脈衝原理的介電常數傳感器。
6.如權利要求1所述的土壤墒情速測儀，其特徵是:所述控制單元包括MSP430系列微處理器。
7.如權利要求1所述的土壤墒情速測儀，其特徵是:所述存儲模塊由AT24C512可編程存儲晶片組成。
8.如權利要求1所述的土壤墒情速測儀，其特徵是:所述顯示模塊包括FM12864F-6液晶顯不器。
9.如權利要求1所述的土壤墒情速測儀，其特徵是:所述輸入模塊為薄膜鍵盤且設有七個按鍵，分別為取消鍵、確定鍵、設置鍵、向上鍵、向下鍵、向左鍵、向右鍵。
【文檔編號】G01N27/00GK203443910SQ201320535633
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2013年8月30日 優先權日:2013年8月30日
【發明者】宋俊奇, 宋曉東, 宋軍正, 白紅霞 申請人:鄭州歐柯奇儀器製造有限公司