一種土壤蒸發(fā)滲漏數(shù)據(jù)采集器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于土壤環(huán)境保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種土壤蒸發(fā)滲漏數(shù)據(jù)采集器。
【背景技術(shù)】
[0002]眾所周知，土壤是農(nóng)作物生存的基石，水是農(nóng)作物的生命之源，測(cè)定土壤的滲漏量、溫濕度、光照、雨量等數(shù)據(jù)信息是研宄農(nóng)田水分平衡和Soil Plant AtmosphereContinuum(簡(jiǎn)稱SPAC)系統(tǒng)的理論基礎(chǔ)，對(duì)于農(nóng)作物的生長和節(jié)水灌溉有積極作用?，F(xiàn)有土壤蒸發(fā)滲漏數(shù)據(jù)采集器，成本昂貴，功能簡(jiǎn)單，采集誤差大，采集器本身不能對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)，且數(shù)據(jù)傳輸需要依靠專門的通信接口，對(duì)于采集到的土壤信息，計(jì)算蒸發(fā)滲漏量比較繁瑣，精度不高；因此，現(xiàn)如今缺少一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝布設(shè)方便、成本低、設(shè)計(jì)合理、運(yùn)行穩(wěn)定的土壤蒸發(fā)滲漏數(shù)據(jù)采集器，能夠采集土壤的多個(gè)參數(shù)并實(shí)時(shí)快速的讀取數(shù)據(jù)，獨(dú)立完成數(shù)據(jù)采集，且精確度比較高，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和輸出傳輸通用性強(qiáng)，另外，設(shè)置浪涌保護(hù)電路，防止戶外雷雨天氣對(duì)土壤蒸發(fā)滲漏數(shù)據(jù)采集器造成損壞，抗干擾性強(qiáng)，存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)對(duì)指導(dǎo)農(nóng)作物節(jié)水灌溉有積極的作用，解決土壤蒸發(fā)滲漏數(shù)據(jù)采集器成本昂貴、功能簡(jiǎn)單、采集誤差大以及計(jì)算蒸發(fā)滲漏量比較繁瑣等問題。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種土壤蒸發(fā)滲漏數(shù)據(jù)采集器，其設(shè)計(jì)新穎合理，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝布設(shè)方便，成本低，采集土壤的滲漏量、溫濕度、光照、雨量等數(shù)據(jù)信息精確，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與數(shù)據(jù)傳輸方便，且具有防雷擊的功能，抗干擾性強(qiáng)，實(shí)用性強(qiáng)，便于推廣使用。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:一種土壤蒸發(fā)滲漏數(shù)據(jù)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(chǔ)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(shè)在田間各處的多個(gè)水分傳感器的第二多路選擇器、A/D轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(qū)動(dòng)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(zhuǎn)換電路，所述第一電平轉(zhuǎn)換電路的輸出端接有浪涌保護(hù)電路；所述傳感器組件包括多個(gè)位移傳感器、多個(gè)光照傳感器和多個(gè)S型稱重傳感器，多個(gè)位移傳感器的信號(hào)輸出端、多個(gè)光照傳感器的信號(hào)輸出端和多個(gè)S型稱重傳感器的信號(hào)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(hào)輸出端相接的第二電平轉(zhuǎn)換電路，所述微控制器模塊為芯片S3C2440，所述A/D轉(zhuǎn)換電路包括芯片AD7705。
[0005]上述的一種土壤蒸發(fā)滲漏數(shù)據(jù)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(fā)滲漏數(shù)據(jù)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(hào)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(fā)滲漏數(shù)據(jù)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(hào)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(fā)滲漏數(shù)據(jù)采集器，其特征在于:所述第二電平轉(zhuǎn)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(fā)滲漏數(shù)據(jù)采集器，其特征在于:所述光電隔離電路包括型號(hào)為TIL117的芯片Tl、型號(hào)為TIL117的芯片T2和型號(hào)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(fā)滲漏數(shù)據(jù)采集器，其特征在于:所述第一電平轉(zhuǎn)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(jīng)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(fā)滲漏數(shù)據(jù)采集器，其特征在于:所述浪涌保護(hù)電路包括放電管G1、雙向穩(wěn)壓二極管D2、雙向穩(wěn)壓二極管D3和雙向穩(wěn)壓二極管D4，所述雙向穩(wěn)壓二極管D2的一端分三路，一路經(jīng)電阻R5與芯片MAX3485的第7管腳相接，另一路與雙向穩(wěn)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(wěn)壓二極管D2的另一端與雙向穩(wěn)壓二極管D4的一端相接，雙向穩(wěn)壓二極管D4的另一端分三路，一路經(jīng)電阻R13與芯片MAX3485的第6管腳相接，另一路與雙向穩(wěn)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(wěn)壓二極管D2的另一端和雙向穩(wěn)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(fā)滲漏數(shù)據(jù)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(fā)滲漏數(shù)據(jù)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(hào)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(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0015]1、本實(shí)用新型通過設(shè)置第一多路選擇器連接多個(gè)采集模擬量的傳感器組件和設(shè)置第二多路選擇器連接多個(gè)采集數(shù)字量的水分傳感器，節(jié)省了微控制器模塊的接口，擴(kuò)展了數(shù)據(jù)采集量，使用效果好，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。
[0016]2、本實(shí)用新型設(shè)置光電隔離電路、第一電平轉(zhuǎn)換電路和浪涌保護(hù)電路，對(duì)土壤蒸發(fā)滲漏數(shù)據(jù)采集器進(jìn)行防雷擊保護(hù)，使用放電管防雷電產(chǎn)生的高電流，載流能力大，響應(yīng)時(shí)間快，體積小，成本低，性能穩(wěn)定，抗干擾性強(qiáng)。
[0017]3、本實(shí)用新型設(shè)置FLASH存儲(chǔ)器，實(shí)時(shí)存儲(chǔ)土壤蒸發(fā)滲漏數(shù)據(jù)采集器采集的各個(gè)數(shù)據(jù)，并通過設(shè)置通信接口電路，使用串口上傳至計(jì)算機(jī)或使用USB接口數(shù)據(jù)交換，通用性強(qiáng)，便于推廣使用。
[0018]4、本實(shí)用新型設(shè)置觸摸屏顯示器設(shè)置各個(gè)傳感器范圍閾值，且顯示各個(gè)傳感器采集的數(shù)據(jù)，操作簡(jiǎn)單快捷，實(shí)用性強(qiáng)。
[0019]綜上所述，本實(shí)用新型設(shè)計(jì)新穎合理，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝布設(shè)方便，成本低，采集土壤的滲漏量、溫濕度、光照、雨量等數(shù)據(jù)信息精確，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與數(shù)據(jù)傳輸方便，且具有防雷擊的功能，抗干擾性強(qiáng)，實(shí)用性強(qiáng)，便于推廣使用。
[0020]下面通過附圖和實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。