土壤湿度检测

1、多层土壤湿度检测西安工业大学梁文宏目 录项目应用背景项目前期调研控制系统设计应用注意事项项目应用背景添加文本添加文本添加文本添加文本添加文本添加文本控制系统设计系统框图控制系统设计DC5V、DC24V太阳能供电2G芯片DTU数据传输无线传输系统供电系统土壤水分传感器超声波测试法传感器数据采集系统三大系统土壤水分传感器传感器技术参数：.测量原理：FDR频域法 .单 位：%.量 程：0100%.探针长度：5.5cm.探针直径：3mm.测量精度：3%.工作温度范围：-4085.工作电压：724V.工作电流：2535mA，典型值28mA .输出信号：电压型05V DC 电流型020mA.测量稳定时间：

2、2秒.测量区域：以中央探针为中心，围绕中央探针的直径为7cm、高为7cm的圆柱体太阳能供电系统图片现场太阳能供电系统实物太阳能供电系统简易接线图控制系统图片现场控制系统太阳能控制系统太阳能单片机PIC18F4585复位按钮PIC18F4585电源芯片LT1086-3.3V编程口RJ45通讯口MAX232C连接插座4-5.08电源模块7805采集控制流程太阳能开始初始化按键扫描传感器采集液晶显示通讯中断均值滤波算法双字节进制转换标尺变换标尺变换首字节判断校验值判断命令判断采集控制系统太阳能 下位机发送代码FD 14 00 00 02 23 01 22 01 25 02 11 00 00 00 0

3、2 08 40 01 24 01 25 01 26 12 43FD 起始字14 字节数00 00 站号 十六进制02 23 1路湿度 0 x0223= 2*0 x100+2*0 x10+0 x03=547 547/100=5.47%01 22 2路湿度 （计算过程同上）0 x0122=2.90%01 25 3路湿度 （计算过程同上）0 x0125=2.93%02 11 4路湿度 （计算过程同上）0 x0211=5.29%00 00 (无用) 00 02 (无用) 08 40 (无用)01 24 (无用) 01 25 (无用) 00 26 (校验) 12 43 站的短地址(无用)谢谢观看！ 谢谢

4、聆听！END复习内容ADAD采样采样DADA输出输出DIDI输入输入DODO输出输出一、集中采样式类型：分时采样型；同步采样型类型：分时采样型；同步采样型分时采样型特点：分时采样型特点：多路公用一个和，电路简单；成本低；多路公用一个和，电路简单；成本低；依次采集依次采集同步采样型特点：同步采样型特点：多路同时被采样；保持电路的泄放会产生误差。多路同时被采样；保持电路的泄放会产生误差。AD采样多路分时采集分时输入结构图AD采样多路同步采集分时输入结构图AD采样二、分散采集式特点：没有模拟多路切换器；特点：没有模拟多路切换器； 各自和；随机或顺序进入计算机各自和；随机或顺序进入计算机 相当采集电路

5、图213分散采集式模拟输入通道结构AD采样2-1-2 传感器的选用一、对传感器的主要技术要求：一、对传感器的主要技术要求：1、实现物理量到电信号的转换，满足量程需求。、实现物理量到电信号的转换，满足量程需求。2、精度满足要求，速度满足要求。、精度满足要求，速度满足要求。3、满足环境要求。、满足环境要求。4、满足可靠性和可维护性要求。、满足可靠性和可维护性要求。5、满足性能价格比要求。、满足性能价格比要求。二、可供选用的传感器类型1 1、大信号输出传感器、大信号输出传感器2 2、数字式输出传感器、数字式输出传感器3 3、集成式传感器、集成式传感器4 4、光纤传感器、光纤传感器其他其他:BCD:B

6、CD码输出、专用特制等。码输出、专用特制等。1、大信号输出传感器要求：与要求：与A/D相配套的大信号输出传感器；相配套的大信号输出传感器；特性：特性：A.A.把放大电路与传感器做成一体，使传感器能直接把放大电路与传感器做成一体，使传感器能直接输出输出05 V、010 V或或02. .5 V要求的信号电要求的信号电压；压；B.B. 把传感器与相应的变送器电路做成一体，构成能把传感器与相应的变送器电路做成一体，构成能输出输出420 mA直流标准信号的变送器。直流标准信号的变送器。C.C. 可省去小信号放大环节。可省去小信号放大环节。大信号输出传感器应用图 图图2-1-4 2-1-4 大信号输出传感

7、器的使用大信号输出传感器的使用 对于大电流输出，只要经过简单对于大电流输出，只要经过简单I/VI/V转换即可变为大信号电压输出。转换即可变为大信号电压输出。对于大信号电压可以经对于大信号电压可以经A/DA/D转换，也可以经转换，也可以经V/FV/F转换送入微机，但后者响应速度较慢。转换送入微机，但后者响应速度较慢。 2、数字式输出传感器1.1.构成：构成： 采用频率敏感效应器件构成，也可以是由敏感参数采用频率敏感效应器件构成，也可以是由敏感参数R R、L L、C C构成的振荡器，或构成的振荡器，或模拟电压输入经模拟电压输入经V/FV/F转换等。转换等。2.2.特性：特性： 数字量传感器一般都是

8、输出频率参量，具有测量精度高、抗干扰能力强、便数字量传感器一般都是输出频率参量，具有测量精度高、抗干扰能力强、便于远距离传送等优点。于远距离传送等优点。 传感器输出如果满足传感器输出如果满足TTLTTL电平标准，就可以直接接入计算机的电平标准，就可以直接接入计算机的I/OI/O口或中断入口或中断入口。如果传感器输出不是口。如果传感器输出不是TTLTTL电平，则须经电平转换或放大整形。电平，则须经电平转换或放大整形。 下页图下页图2-1-52-1-5所示，频率量及开关量输出的传感器还具有信号调理较为简单所示，频率量及开关量输出的传感器还具有信号调理较为简单的优点。的优点。3.3.用途：非快速测量时选用。用途：非快速测量时选用。2-1-4 采样电路的参数设计和选择 一、A/D转换器的选择1、 A/D转换器位数的确定2 、A/D的转换速度3、根据环境选择A/D：温度、功耗、可靠性等；4、选择A/D转换的输出状态：并行、串行输出，二进制、BCD码输出，时钟等A/D转换器的选择提高转换速度的措施：减少通道数，最好用分散采集方式N=1;减少截频系数C,增大去混淆低通滤波器陡度；选用转换时间短的A/D芯片选用直接读取存储器的技术（DMA）2-1-5 模拟输入通道的误差分配和综合设计 设计时要已知设计时要已知:精度要求精度要求;温度条件温度条件;通道数通道数;信