一種基于網(wǎng)絡(luò)的土壤檢測系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及土壤檢測技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于網(wǎng)絡(luò)的土壤檢測系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，為了提高農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量，廣大農(nóng)民朋友在肥料的使用上和控制土壤水分方面存在著一些不當?shù)默F(xiàn)象，不僅造成農(nóng)業(yè)成本的增加，還導致了嚴重的環(huán)境污染問題。為了解決這一問題，倡導科學合理的耕作就需要一套較為完整的土壤信息檢測系統(tǒng)，根據(jù)系統(tǒng)的顯示及時對作物做出調(diào)整。就目前而言，隨著自動控制、通信、計算機和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，土壤監(jiān)測的研究將趨向集成化、多參數(shù)化、實時化和網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]基于【背景技術(shù)】存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提出了一種基于網(wǎng)絡(luò)的土壤檢測系統(tǒng)。
[0004]本發(fā)明提出的一種基于網(wǎng)絡(luò)的土壤檢測系統(tǒng)，其特征在于:包括溫濕度傳感器、酸堿度傳感器、運算放大單元、采集模塊、第一電源模塊、第一無線模塊、第二無線模塊、控制器、聯(lián)網(wǎng)模塊、第二電源模塊、顯示模塊和報警模塊；
[0005]溫濕度傳感器用于檢測土壤溫度信息和濕度信息；酸堿度傳感器用于檢測土壤的酸堿度信息；
[0006]運算放大單元與溫濕度傳感器電連接，運算放大單元從溫濕度傳感器獲取土壤溫度信號和土壤濕度信息，其用于對土壤溫度信號和土壤濕度信號進行放大處理，并產(chǎn)生溫度放大信號和濕度放大信號；
[0007]采集模塊與運算放大單元、酸堿度傳感器電連接，采集模塊獲取溫度放大信號、濕度放大信號和土壤酸堿度信息，并將溫度放大信號、濕度放大信號和土壤酸堿度信息轉(zhuǎn)換成相應的溫度數(shù)字信號、濕度數(shù)字信號和酸堿度數(shù)字信號;第一電源模塊用于給采集模塊、第一無線模塊、溫濕度傳感器和酸堿度傳感器供電；
[0008]第一無線模塊與采集模塊電連接;第二無線模塊與第一無線模塊通信連接;控制器與第二無線模塊電連接，控制器從采集模塊獲取溫度數(shù)字信號、濕度數(shù)字信號和酸堿度數(shù)字信號，控制器與顯示模塊、聯(lián)網(wǎng)模塊、報警模塊電連接，控制器將溫度數(shù)字信號、濕度數(shù)字信號和酸堿度數(shù)字信號發(fā)送給顯示模塊；顯示模塊顯示出土壤溫度值、土壤濕度值和酸堿度值;控制器通過聯(lián)網(wǎng)模塊與外部顯示端或數(shù)據(jù)庫通信連接；
[0009]控制器將土壤溫度值與預設(shè)的溫度值比較，將土壤濕度值與預設(shè)的濕度值比較，將土壤酸堿度值與預設(shè)的酸堿度值比較，并根據(jù)比較結(jié)果控制報警模塊的工作狀態(tài);第二電源模塊用于給控制器、第二無線模塊、顯示模塊、報警模塊和聯(lián)網(wǎng)模塊供電。
[0010]優(yōu)選的，采集模塊內(nèi)設(shè)有第一A/D轉(zhuǎn)換單元和第二A/D轉(zhuǎn)換單元，第一A/D轉(zhuǎn)換單元與運算放大單元連接，其用于將放大后的溫度信號和濕度信號轉(zhuǎn)化為相應的數(shù)字信號，第二 A/D轉(zhuǎn)換單元與酸堿度傳感器電連接，其用于將酸堿度信號轉(zhuǎn)化為對應的數(shù)字信號。
[0011 ]優(yōu)選的，控制器內(nèi)預設(shè)有第一溫度值、第二溫度值、第一濕度值、第二濕度值、第一酸堿度值和第二酸堿度值；
[0012]第一溫度值小于第二溫度值，第一濕度值小于第二濕度值，第一酸堿度值小于第二酸堿度值；
[0013]控制器將土壤濕度值分別與第一溫度值、第二溫度值比較并得出第一比較結(jié)果；控制器將土壤濕度值分別與第一濕度值、第二濕度值比較并得出第二比較結(jié)果;控制器將土壤酸堿度值分別與第一酸堿度值、第二酸堿度值比較得出第三比較結(jié)果，并根據(jù)第一比較結(jié)果、第二比較結(jié)果和第三比較結(jié)果控制報警器的工作狀態(tài)。
[0014]優(yōu)選的，控制器在土壤溫度值小于第一溫度值或大于第二溫度值時和/或在土壤濕度值小于第一濕度值或大于第二濕度值時和/或在土壤酸堿度值小于第一酸堿度值或大于第二酸堿度值時，控制報警器發(fā)出警報。
[0015]優(yōu)選的，運算放大單元包括LMV358放大器、第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、第一電容Cl、第四電阻R4、第五電阻R5、第六電阻R6、第二電容C2;
[0016]LMV358上的第一負極輸入端與第一電阻Rl的第一端電連接，第一電阻Rl的第二端接地;第二電阻R2串連在第一負極輸入端與LMV358上的第一輸出端之間，且第二電阻R2的第一端位于第一負極輸入端與第一電阻Rl之間；第三電阻R3的第一端與第一輸出端連接，且位于第一輸出端與第二電阻R2之間；第一電容Cl的第一端與第三電阻R3的第二端連接，其第二端接地；
[0017]LMV358上的第二負極輸入端與第四電阻R4的第一端電連接，第四電阻R4的第二端接地;第五電阻R5串連在第二負極輸入端與LMV358上的第二輸出端之間，且第五電阻R5的第一端位于第二負極輸入端與第四電阻Rl之間；第六電阻R6的第一端與第四輸出端連接，且位于第一輸出端與第五電阻R5之間；第二電容C2的第一端與第六電阻R6的第二端連接，
其第二端接地。
[0018]優(yōu)選的，所述采集板型號為STC12C5A60S2，所述控制器型號為STM32F103ZET6。
[0019]優(yōu)選的，所述溫濕度傳感器為SIN-TH-6土壤溫濕度傳感器，所述土壤酸堿度傳感器為PH-TRSJ型PH傳感器。
[0020]優(yōu)選的，所述第一無線模塊和第二無線模塊均為NRF24L01無線收發(fā)器芯片。
[0021 ]優(yōu)選的，所述聯(lián)網(wǎng)模塊為DCT-WM-3200B1無線WIFI收發(fā)器。
[0022]優(yōu)選的，還包括與聯(lián)網(wǎng)模塊通信連接的手機端或PC端，其用于顯示土壤溫度值、土壤濕度值和土壤酸堿度值。
[0023]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果:
[0024]本發(fā)明提供的一種基于網(wǎng)絡(luò)的土壤檢測系統(tǒng)，通過溫濕度傳感器對土壤的墑情進行實時檢測，并通過運算放大單元對溫濕度傳感器所產(chǎn)生的檢測信號進行放大，再通過第一無線模塊和第二無線模塊將土壤墑情信息發(fā)送給控制器，控制器通過聯(lián)網(wǎng)模塊將土壤墑情轉(zhuǎn)發(fā)到PC機或手機上，便于農(nóng)民根據(jù)土壤墑情進行相應的耕作，真正造福農(nóng)業(yè)工作者。
[0025]同時，本發(fā)明還通過設(shè)置酸堿度傳感器對土壤的酸堿度進行檢測，并通過采集板、第一無線模塊、第二無線模塊、控制器將土壤酸堿度發(fā)送至電腦或手機端。如此，能夠便于農(nóng)業(yè)工作者及時了解農(nóng)田中土壤的酸堿變化情況，有利于其根據(jù)土壤酸堿變化情況及時采取相應的措施減少或防止莊稼受到酸雨、污水等的傷害。
【附圖說明】
[0026]圖1為本發(fā)明所提供的一種基于網(wǎng)絡(luò)的土壤檢測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖2為本發(fā)明所提供的一種基于網(wǎng)絡(luò)的土壤檢測系統(tǒng)所公開的放大單元的電路圖；
[0028]圖3為本發(fā)明所提供的一種基于網(wǎng)絡(luò)的土壤檢測系統(tǒng)所公開的聯(lián)網(wǎng)模塊的部分電路圖；
[0029]圖4為本發(fā)明所提供的一種其于網(wǎng)絡(luò)的土壤檢測系統(tǒng)所公開的第一無線模塊的管腳圖。
【具體實施方式】
[0030]為使本發(fā)明實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對具體實施例進行詳細描述。
[0031]如圖1所示，圖1為本發(fā)明提出的一種基于網(wǎng)絡(luò)的土壤檢測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，包括溫濕度傳感器、酸堿度傳感器、運算放大單元、采集模塊、第一電源模塊、第一無線模塊、第二無線模塊、控制器、聯(lián)網(wǎng)模塊、第二電源模塊、顯示模塊和報警模塊。
[0032]溫濕度傳感器用于檢測土壤溫度信息和濕度信息，具體實施時，溫濕度傳感器為SIN-TH-6溫濕度傳感器。酸堿度傳感器用于檢測土壤的酸堿度信息，所述壤酸堿度傳感器為PH-TRSJ型PH傳感器，輸出的信號是O?5V的模擬信號，可以直接送入單片機處理。這款傳感器采用國際最先進的固體電介質(zhì)和大面積聚四氟乙烯液接界，不易堵塞、免維護、耐腐蝕，很好的解決了傳統(tǒng)土壤PH值需配備專業(yè)顯示儀表、標定繁瑣、集成難度大、功耗大、價格昂貴、攜帶困難等缺點。
[0033]運算放大單元與溫濕度傳感器電連接，運算放大單元從溫濕度傳感器獲取土壤溫度信息和土壤濕度信息，其用于分別對土壤溫度信號和土壤濕度信號進行放大處理，并產(chǎn)生溫度放大信號和溫度放大信號。具體實施時，如圖2所示，圖2為本發(fā)明所提供的一種基于網(wǎng)絡(luò)的土壤檢測系統(tǒng)所公開的放大單元的電路圖，運算放大單元包括LMV358放大器、第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、第一電容Cl、第四電阻R4、第五電阻R5、第六電阻R6、第二電容C21MV358上的第一負極輸入端與第一電阻Rl的第一端電連接，第一電阻Rl的第二端接地。第二電阻R2串連在第一負極輸入端與LMV358上的第一輸出端之間，且第二電阻R2的第一端位于第一負極輸入端與第一電阻Rl之間。第三電阻R3的第一端與第一輸出端連接，且位于第一輸出端與第二電阻R2之間。第一電容Cl的第一端與第三電阻R3的第二端連接，其第二端接地。LMV358上的第二負極輸入端與第四電阻R4的第一端電連接，第四電阻R4的第二端接地。第五電阻R5串連在第二負極輸入端與LMV358上的第二輸出端之間，且第五電阻R5的第一端位于第二負極輸入端與第四電阻Rl之間。第六電阻R6的第一端與第四輸出端連接，且位于第一輸出端與第五電阻R5之間。第二電容C2的第一端與第六電阻R6的第二端連接，其第二端接地。LMV358上的第一正極輸入端用于接收土壤的濕度信號，第二正極輸入端用于接收土壤的溫度信號，LMV358是內(nèi)部包含有兩個獨立的、高增益、內(nèi)部頻率補償?shù)碾p運算放大器，具有軌到軌的輸出特性，適合于低功耗的場合。第一放大倍數(shù)為Avl = (R2+R1)/R1 = R2/R1+1，具體實施時，Rl = R2。此時，使溫度信號具有最好的放大效果。第二放大倍數(shù)Av2=(R5+R4)/R4 = R5/R4+l，具體實施時，R4 = R5，這樣可以保證放大單元對濕度信號具有較好的放大效果。
[0034]采集模塊與運算放大單元、酸堿度傳感器電連接，采集模塊獲取溫度放大信