土壤濕度檢測(cè)

1、多層土壤濕度檢測(cè)西安工業(yè)大學(xué)梁文宏目 錄項(xiàng)目應(yīng)用背景項(xiàng)目前期調(diào)研控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)用注意事項(xiàng)項(xiàng)目應(yīng)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統(tǒng)設(shè)計(jì)系統(tǒng)框圖控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)DC5V、DC24V太陽(yáng)能供電2G芯片DTU數(shù)據(jù)傳輸無(wú)線(xiàn)傳輸系統(tǒng)供電系統(tǒng)土壤水分傳感器超聲波測(cè)試法傳感器數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)三大系統(tǒng)土壤水分傳感器傳感器技術(shù)參數(shù)：.測(cè)量原理：FDR頻域法 .單 位：%.量 程：0100%.探針長(zhǎng)度：5.5cm.探針直徑：3mm.測(cè)量精度：3%.工作溫度范圍：-4085.工作電壓：724V.工作電流：2535mA，典型值28mA .輸出信號(hào)：電壓型05V DC 電流型020mA.測(cè)量穩(wěn)定時(shí)間：

2、2秒.測(cè)量區(qū)域：以中央探針為中心，圍繞中央探針的直徑為7cm、高為7cm的圓柱體太陽(yáng)能供電系統(tǒng)圖片現(xiàn)場(chǎng)太陽(yáng)能供電系統(tǒng)實(shí)物太陽(yáng)能供電系統(tǒng)簡(jiǎn)易接線(xiàn)圖控制系統(tǒng)圖片現(xiàn)場(chǎng)控制系統(tǒng)太陽(yáng)能控制系統(tǒng)太陽(yáng)能單片機(jī)PIC18F4585復(fù)位按鈕PIC18F4585電源芯片LT1086-3.3V編程口RJ45通訊口MAX232C連接插座4-5.08電源模塊7805采集控制流程太陽(yáng)能開(kāi)始初始化按鍵掃描傳感器采集液晶顯示通訊中斷均值濾波算法雙字節(jié)進(jìn)制轉(zhuǎn)換標(biāo)尺變換標(biāo)尺變換首字節(jié)判斷校驗(yàn)值判斷命令判斷采集控制系統(tǒng)太陽(yáng)能 下位機(jī)發(fā)送代碼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 字節(jié)數(shù)00 00 站號(hào) 十六進(jìn)制02 23 1路濕度 0 x0223= 2*0 x100+2*0 x10+0 x03=547 547/100=5.47%01 22 2路濕度 （計(jì)算過(guò)程同上）0 x0122=2.90%01 25 3路濕度 （計(jì)算過(guò)程同上）0 x0125=2.93%02 11 4路濕度 （計(jì)算過(guò)程同上）0 x0211=5.29%00 00 (無(wú)用) 00 02 (無(wú)用) 08 40 (無(wú)用)01 24 (無(wú)用) 01 25 (無(wú)用) 00 26 (校驗(yàn)) 12 43 站的短地址(無(wú)用)謝謝觀(guān)看！ 謝謝

4、聆聽(tīng)！END復(fù)習(xí)內(nèi)容ADAD采樣采樣DADA輸出輸出DIDI輸入輸入DODO輸出輸出一、集中采樣式類(lèi)型：分時(shí)采樣型；同步采樣型類(lèi)型：分時(shí)采樣型；同步采樣型分時(shí)采樣型特點(diǎn)：分時(shí)采樣型特點(diǎn)：多路公用一個(gè)和，電路簡(jiǎn)單；成本低；多路公用一個(gè)和，電路簡(jiǎn)單；成本低；依次采集依次采集同步采樣型特點(diǎn)：同步采樣型特點(diǎn)：多路同時(shí)被采樣；保持電路的泄放會(huì)產(chǎn)生誤差。多路同時(shí)被采樣；保持電路的泄放會(huì)產(chǎn)生誤差。AD采樣多路分時(shí)采集分時(shí)輸入結(jié)構(gòu)圖AD采樣多路同步采集分時(shí)輸入結(jié)構(gòu)圖AD采樣二、分散采集式特點(diǎn)：沒(méi)有模擬多路切換器；特點(diǎn)：沒(méi)有模擬多路切換器； 各自和；隨機(jī)或順序進(jìn)入計(jì)算機(jī)各自和；隨機(jī)或順序進(jìn)入計(jì)算機(jī) 相當(dāng)采集電路

5、圖213分散采集式模擬輸入通道結(jié)構(gòu)AD采樣2-1-2 傳感器的選用一、對(duì)傳感器的主要技術(shù)要求：一、對(duì)傳感器的主要技術(shù)要求：1、實(shí)現(xiàn)物理量到電信號(hào)的轉(zhuǎn)換，滿(mǎn)足量程需求。、實(shí)現(xiàn)物理量到電信號(hào)的轉(zhuǎn)換，滿(mǎn)足量程需求。2、精度滿(mǎn)足要求，速度滿(mǎn)足要求。、精度滿(mǎn)足要求，速度滿(mǎn)足要求。3、滿(mǎn)足環(huán)境要求。、滿(mǎn)足環(huán)境要求。4、滿(mǎn)足可靠性和可維護(hù)性要求。、滿(mǎn)足可靠性和可維護(hù)性要求。5、滿(mǎn)足性能價(jià)格比要求。、滿(mǎn)足性能價(jià)格比要求。二、可供選用的傳感器類(lèi)型1 1、大信號(hào)輸出傳感器、大信號(hào)輸出傳感器2 2、數(shù)字式輸出傳感器、數(shù)字式輸出傳感器3 3、集成式傳感器、集成式傳感器4 4、光纖傳感器、光纖傳感器其他其他:BCD:B

6、CD碼輸出、專(zhuān)用特制等。碼輸出、專(zhuān)用特制等。1、大信號(hào)輸出傳感器要求：與要求：與A/D相配套的大信號(hào)輸出傳感器；相配套的大信號(hào)輸出傳感器；特性：特性：A.A.把放大電路與傳感器做成一體，使傳感器能直接把放大電路與傳感器做成一體，使傳感器能直接輸出輸出05 V、010 V或或02. .5 V要求的信號(hào)電要求的信號(hào)電壓；壓；B.B. 把傳感器與相應(yīng)的變送器電路做成一體，構(gòu)成能把傳感器與相應(yīng)的變送器電路做成一體，構(gòu)成能輸出輸出420 mA直流標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)的變送器。直流標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)的變送器。C.C. 可省去小信號(hào)放大環(huán)節(jié)?？墒∪バ⌒盘?hào)放大環(huán)節(jié)。大信號(hào)輸出傳感器應(yīng)用圖 圖圖2-1-4 2-1-4 大信號(hào)輸出傳感

7、器的使用大信號(hào)輸出傳感器的使用 對(duì)于大電流輸出，只要經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單對(duì)于大電流輸出，只要經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單I/VI/V轉(zhuǎn)換即可變?yōu)榇笮盘?hào)電壓輸出。轉(zhuǎn)換即可變?yōu)榇笮盘?hào)電壓輸出。對(duì)于大信號(hào)電壓可以經(jīng)對(duì)于大信號(hào)電壓可以經(jīng)A/DA/D轉(zhuǎn)換，也可以經(jīng)轉(zhuǎn)換，也可以經(jīng)V/FV/F轉(zhuǎn)換送入微機(jī)，但后者響應(yīng)速度較慢。轉(zhuǎn)換送入微機(jī)，但后者響應(yīng)速度較慢。 2、數(shù)字式輸出傳感器1.1.構(gòu)成：構(gòu)成： 采用頻率敏感效應(yīng)器件構(gòu)成，也可以是由敏感參數(shù)采用頻率敏感效應(yīng)器件構(gòu)成，也可以是由敏感參數(shù)R R、L L、C C構(gòu)成的振蕩器，或構(gòu)成的振蕩器，或模擬電壓輸入經(jīng)模擬電壓輸入經(jīng)V/FV/F轉(zhuǎn)換等。轉(zhuǎn)換等。2.2.特性：特性： 數(shù)字量傳感器一般都是

8、輸出頻率參量，具有測(cè)量精度高、抗干擾能力強(qiáng)、便數(shù)字量傳感器一般都是輸出頻率參量，具有測(cè)量精度高、抗干擾能力強(qiáng)、便于遠(yuǎn)距離傳送等優(yōu)點(diǎn)。于遠(yuǎn)距離傳送等優(yōu)點(diǎn)。 傳感器輸出如果滿(mǎn)足傳感器輸出如果滿(mǎn)足TTLTTL電平標(biāo)準(zhǔn)，就可以直接接入計(jì)算機(jī)的電平標(biāo)準(zhǔn)，就可以直接接入計(jì)算機(jī)的I/OI/O口或中斷入口或中斷入口。如果傳感器輸出不是口。如果傳感器輸出不是TTLTTL電平，則須經(jīng)電平轉(zhuǎn)換或放大整形。電平，則須經(jīng)電平轉(zhuǎn)換或放大整形。 下頁(yè)圖下頁(yè)圖2-1-52-1-5所示，頻率量及開(kāi)關(guān)量輸出的傳感器還具有信號(hào)調(diào)理較為簡(jiǎn)單所示，頻率量及開(kāi)關(guān)量輸出的傳感器還具有信號(hào)調(diào)理較為簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)。的優(yōu)點(diǎn)。3.3.用途：非快速測(cè)量時(shí)選用。用途：非快速測(cè)量時(shí)選用。2-1-4 采樣電路的參數(shù)設(shè)計(jì)和選擇 一、A/D轉(zhuǎn)換器的選擇1、 A/D轉(zhuǎn)換器位數(shù)的確定2 、A/D的轉(zhuǎn)換速度3、根據(jù)環(huán)境選擇A/D：溫度、功耗、可靠性等；4、選擇A/D轉(zhuǎn)換的輸出狀態(tài)：并行、串行輸出，二進(jìn)制、BCD碼輸出，時(shí)鐘等A/D轉(zhuǎn)換器的選擇提高轉(zhuǎn)換速度的措施：減少通道數(shù)，最好用分散采集方式N=1;減少截頻系數(shù)C,增大去混淆低通濾波器陡度；選用轉(zhuǎn)換時(shí)間短的A/D芯片選用直接讀取存儲(chǔ)器的技術(shù)（DMA）2-1-5 模擬輸入通道的誤差分配和綜合設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)時(shí)要已知設(shè)計(jì)時(shí)要已知:精度要求精度要求;溫度條件溫度條件;通道數(shù)通道數(shù);信