CN103543179A - 网络化的土壤湿度、ph值测试系统及方法 - Google Patents

网络化的土壤湿度、ph值测试系统及方法 Download PDF

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网络化的土壤湿度、 PH 值测试系统及方法 已有土壤检测设备只能进行单一的土壤湿度和 PH 值检测,没有网络功能,不能对检测地址和时间自动记录。本发明的组成包括 : 土壤湿度、 PH 值测试装置,所述的测试装置包括湿度传感器( 4 )、 PH 值传感器( 6 ),所述的湿度传感器与湿度传感器信号处理模块( 3 )连接,所述的 PH 值传感器与 PH 值传感器信号处理模块( 5 )连接,微处理器( 2 )分别与所述的湿度传感器信号处理模块、所述的 PH 值传感器信号处理模块、蓝牙模块( 7 )连接,所述的蓝牙模块与智能手机( 1 )通过蓝牙连接,所述的智能手机与上一级部门接收设备( 15 )通过无线网络连接。本发明用于土壤湿度、 PH 值的测试。

Description

网络化的土壤湿度、PH值测试系统及方法
技术领域:
本发明涉及一种网络化的土壤湿度、PH值测试系统及方法。
背景技术:
已有土壤检测设备只能进行单一的土壤湿度和PH值检测,没有网络功能,不能对检测地址和时间自动记录,检测地点、检测时间和检测人员信息只能靠检测人员人工记录,检测地点手工记录误差大,建立带精确检测地点和精确时间的土壤湿度和PH值检测综合数据难度大。不能实现农业系统、环境工程的多点、大范围、同步、实时检测和信息处理。尤其现代农业需要对大片土地进行多点的精确定位同步测量与分析,现有设备已经满足不了这种需求。另外智能手机的GPS功能和数据处理功能也没有充分得到发挥。
发明内容:
本发明的目的是提供一种网络化的土壤湿度、PH值测试系统及方法。
上述的目的通过以下的技术方案实现:
一种网络化的土壤湿度、PH值测试系统,其组成包括: 土壤湿度、PH值测试装置,所述的测试装置包括湿度传感器、PH值传感器,所述的湿度传感器与湿度传感器信号处理模块连接,所述的PH值传感器与PH值传感器信号处理模块连接,微处理器分别与所述的湿度传感器信号处理模块、所述的PH值传感器信号处理模块、蓝牙模块连接,所述的蓝牙模块与智能手机通过蓝牙连接,所述的智能手机与上一级部门接收设备通过无线网络连接。
所述的网络化的土壤湿度、PH值测试系统,所述的测试装置包括为所述的湿度传感器信号处理模块、所述的PH值传感器信号处理模块提供12V电源以及为所述的微处理器提供3.8V电源的电源模块。
所述的网络化的土壤湿度、PH值测试系统,所述的微处理器分别与互转按钮、检测按钮、蓝牙启动按钮、蓝牙状态显示LED灯、湿度检测状态LED灯、PH值检测状态LED灯连接。
一种网络化的土壤湿度、PH值测试系统的测试传输方法,土壤湿度、PH值测试装置中的湿度传感器将检测到的模拟土壤湿度电阻值转化为模拟电压信号输出到与其连接的湿度传感器信号处理模块进行电压信号放大和补偿处理,之后进行A/D转换并变换为串行数字信号传送至微处理器串行I/O-1口;所述测试装置中的PH值传感器将检测到的土壤模拟PH值电压信号输出到与其连接的PH值传感器信号处理模块进行信号放大和补偿处理之后进行A/D转换并变换为串行数字信号传送至微处理器串行I/O-2口;上述检测到的湿度信号和PH值数据存入微处理器内存储器并转换为蓝牙输出格式通过与微处理器的I/O-3连接的蓝牙模块传送至智能手机;在安装了应用软件并具有GPS功能的智能手机在蓝牙模式下接收到上述数据,并在所述手机屏幕上显示并将上述数据连同检测地点GPS地理数据、检测时间、和手机IP或手机号通过无线网络方式、GSM短信方式或其它无线通信网络发送至上一级接收设备;进行数据的接收与处理并支持多个检测设备同步工作、可绘制具有地理数据坐标的和时间的湿度和PH值的数据地图,同时这一组数据保存在所述手机的存储卡内。
所述的网络化的土壤湿度、PH值测试系统的测试传输方法,所述智能手机为正常通讯状态,打开所述手机内的检测应用软件,选择网络传输模式或独立统计与分析模式,打开智能手机内的GPS进入手机定位状态,当选择网络传输模式,则通过所述手机的移动网络与上一级部门接收设备建立交互联系,以便实时接收来自所述手机的检测数据信息;打开网络化土壤湿度、PH值测试装置电源便自动进入湿度检测状态,与微处理器P6连接的湿度检测状态LED亮;按动与微处理器P3连接的蓝牙开启按扭,开启与微处理器I/O-3连接的蓝牙模块与所述手机建立蓝牙通讯状态,当通讯状态建立后与微处理器P5连接的蓝牙状态显示LED亮;按动与微处理器P2连接的检测按扭将当前湿度传感器检测的模拟电压信号通过湿度传感器信号处理模块进行信号放大和补偿处理转换为串行数字信号送入微处理器的I/O-1接口存入微处理器内的存储器并转换为蓝牙输出格式通过微处理器I/O-3连接的蓝牙模块传送至手机;
当选择检测PH值模式,可通过按动湿度与PH值检测互换按钮转换为PH值检测模式,与微处理器P7连接的PH值检测状态LED亮,PH值传感器检测的模拟电压信号通过PH值传感器信号处理模块进行信号放大和补偿处理转换为串行数字信号后送入微处理器的I/O-2接口存入微处理器内存储器并转换为蓝牙输出格式通过微处理器I/O-3连接的蓝牙模块传送至所述手机;上述安装检测应用软件的手机接收到该数据后读取该手机内GPS模块的检测点地理位置数据、时间数据和个人IP或手机号信息形成一个由个人IP(或电话号)+地理位置数据+检测时间数据+检测点的土壤湿度(或PH值)数据组成的一组数据并存入上述手机的存储卡内;将所述土壤湿度数据(土壤PH值数据)进一步处理绘出带地理坐标的测试曲线或图表或标有数据的地图;
当选择网络模式,上述手机以无线网络方式、短讯方式将上述数据实时或异步统一发送至上一级部门接收设备进行数据的进一步处理。
有益效果:
1.本发明利用手机上的移动通讯功能、GPS功能、时钟信息、数据处理功能和图形功能,使检测的数据具备精确时间和精确检测地点信息(手机GPS可做到+/-10M),自动形成包括检测地址、该地址的土壤湿度和温度值、检测人员、检测时间、的数据组。由于使用了智能手机作为检测数据的显示、处理和传输主体,降低了网络化土壤湿度、PH值测试装置的成本,增强了所述测试装置装置的功能,扩展了其应用范围,可广泛应用在农业测土、环境检测领域土壤水源检测。
2.本发明克服了现有设备在使用中对数据记录和管理的不便,简化了操作、增加了应用范围,尤其适合农业系统、环境工程的多点、大范围、同步、实时环境检测中使用。本发明可在农业系统、国土环境检测系统使用。
附图说明:
附图1是本发明的结构示意图。
附图2是本发明的测试传输流程图。
具体实施方式:
实施例1:
一种网络化的土壤湿度、PH值测试系统,其组成包括: 土壤湿度、PH值测试装置,所述的测试装置包括湿度传感器4、PH值传感器6,所述的湿度传感器与湿度传感器信号处理模块3连接,所述的PH值传感器与PH值传感器信号处理模块5连接,微处理器2分别与所述的湿度传感器信号处理模块、所述的PH值传感器信号处理模块、蓝牙模块7连接,所述的蓝牙模块与智能手机1通过蓝牙连接,所述的智能手机与上一级部门接收设备15通过无线网络连接。
实施例2:
根据实施例1所述的网络化的土壤湿度、PH值测试系统,所述的测试装置包括为所述的湿度传感器信号处理模块、所述的PH值传感器信号处理模块提供12V电源以及为所述的微处理器提供3.8V电源的电源模块。
实施例3:
根据实施例1或2所述的网络化的土壤湿度、PH值测试系统,所述的微处理器分别与互转按钮8、检测按钮9、蓝牙启动按钮10、蓝牙状态显示LED灯11、湿度检测状态LED灯12、PH值检测状态LED灯13连接。
实施例4:
上述的网络化的土壤湿度、PH值测试系统的测试传输方法,土壤湿度、PH值测试装置中的湿度传感器将检测到的模拟土壤湿度电阻值转化为模拟电压信号输出到与其连接的湿度传感器信号处理模块进行电压信号放大和补偿处理,之后进行A/D转换并变换为串行数字信号传送至微处理器串行I/O-1口;所述测试装置中的PH值传感器将检测到的土壤模拟PH值电压信号输出到与其连接的PH值传感器信号处理模块进行信号放大和补偿处理之后进行A/D转换并变换为串行数字信号传送至微处理器串行I/O-2口;上述检测到的湿度信号和PH值数据存入微处理器内存储器并转换为蓝牙输出格式通过与微处理器的I/O-3连接的蓝牙模块传送至智能手机;在安装了应用软件并具有GPS功能的智能手机在蓝牙模式下接收到上述数据,并在所述手机屏幕上显示并将上述数据连同检测地点GPS地理数据、检测时间、和手机IP或手机号通过无线网络方式、GSM短信方式或其它无线通信网络发送至上一级接收设备;进行数据的接收与处理并支持多个检测设备同步工作、可绘制具有地理数据坐标的和时间的湿度和PH值的数据地图,同时这一组数据保存在所述手机的存储卡内。
实施例5:
根据实施例4所述的网络化的土壤湿度、PH值测试系统的测试传输方法,所述智能手机为正常通讯状态,打开所述手机内的检测应用软件,选择网络传输模式或独立统计与分析模式,打开智能手机内的GPS进入手机定位状态,当选择网络传输模式,则通过所述手机的移动网络与上一级部门接收设备建立交互联系,以便实时接收来自所述手机的检测数据信息;打开网络化土壤湿度、PH值测试装置电源便自动进入湿度检测状态,与微处理器P6连接的湿度检测状态LED亮;按动与微处理器P3连接的蓝牙开启按扭,开启与微处理器I/O-3连接的蓝牙模块与所述手机建立蓝牙通讯状态,当通讯状态建立后与微处理器P5连接的蓝牙状态显示LED亮;按动与微处理器P2连接的检测按扭将当前湿度传感器检测的模拟电压信号通过湿度传感器信号处理模块进行信号放大和补偿处理转换为串行数字信号送入微处理器的I/O-1接口存入微处理器内的存储器并转换为蓝牙输出格式通过微处理器I/O-3连接的蓝牙模块传送至手机;
当选择检测PH值模式,可通过按动湿度与PH值检测互换按钮转换为PH值检测模式,与微处理器P7连接的PH值检测状态LED亮,PH值传感器检测的模拟电压信号通过PH值传感器信号处理模块进行信号放大和补偿处理转换为串行数字信号后送入微处理器的I/O-2接口存入微处理器内存储器并转换为蓝牙输出格式通过微处理器I/O-3连接的蓝牙模块传送至所述手机;上述安装检测应用软件的手机接收到该数据后读取该手机内GPS模块的检测点地理位置数据、时间数据和个人IP或手机号信息形成一个由个人IP(或电话号)+地理位置数据+检测时间数据+检测点的土壤湿度(或PH值)数据组成的一组数据并存入上述手机的存储卡内;将所述土壤湿度数据(土壤PH值数据)进一步处理绘出带地理坐标的测试曲线或图表或标有数据的地图;
当选择网络模式,上述手机以无线网络方式、短讯方式将上述数据实时或异步统一发送至上一级部门接收设备进行数据的进一步处理。
实施例6:
所述的网络化的土壤湿度、PH值测试系统,网络化的土壤湿度和土壤PH值检测装置包括(见图1):插入土壤中用于检测土壤湿度的湿度传感器、检测土壤PH值的PH值传感器与上述传感器连接的湿度传感器信号处理模块、PH值传感器信号处理模块上述两个模块分别与微处理器的I/O-1和I/O-2口连接。蓝牙模块与微处理器I/O-3口连接、蓝牙模块开启按扭、湿度与PH值检测互转按钮、检测按扭分别连接微处理器的P1 、P2和P3;蓝牙状态显示LED、湿度检测状态LED、PH值检测状态LED、分别连接微处理器的P5 、P6和P7。电源模块内含开关为充电电池,为检测模块提供12V电源和微处理器部分提供3.8V电源。

Claims (5)

1.一种网络化的土壤湿度、PH值测试系统,其组成包括: 土壤湿度、PH值测试装置,其特征是:  所述的测试装置包括湿度传感器、PH值传感器,所述的湿度传感器与湿度传感器信号处理模块连接,所述的PH值传感器与PH值传感器信号处理模块连接,微处理器分别与所述的湿度传感器信号处理模块、所述的PH值传感器信号处理模块、蓝牙模块连接,所述的蓝牙模块与智能手机通过蓝牙连接,所述的智能手机与上一级部门接收设备通过无线网络连接。
2.根据权利要求1 所述的网络化的土壤湿度、PH值测试系统,其特征是:所述的测试装置包括为所述的湿度传感器信号处理模块、所述的PH值传感器信号处理模块提供12V电源以及为所述的微处理器提供3.8V电源的电源模块。
3.根据权利要求1 或2所述的网络化的土壤湿度、PH值测试系统,其特征是:所述的微处理器分别与互转按钮、检测按钮、蓝牙启动按钮、蓝牙状态显示LED灯、湿度检测状态LED灯、PH值检测状态LED灯连接。
4.一种权利要求1至3所述的网络化的土壤湿度、PH值测试系统的测试传输方法,其特征是:土壤湿度、PH值测试装置中的湿度传感器将检测到的模拟土壤湿度电阻值转化为模拟电压信号输出到与其连接的湿度传感器信号处理模块进行电压信号放大和补偿处理,之后进行A/D转换并变换为串行数字信号传送至微处理器串行I/O-1口;所述测试装置中的PH值传感器将检测到的土壤模拟PH值电压信号输出到与其连接的PH值传感器信号处理模块进行信号放大和补偿处理之后进行A/D转换并变换为串行数字信号传送至微处理器串行I/O-2口;上述检测到的湿度信号和PH值数据存入微处理器内存储器并转换为蓝牙输出格式通过与微处理器的I/O-3连接的蓝牙模块传送至智能手机;在安装了应用软件并具有GPS功能的智能手机在蓝牙模式下接收到上述数据,并在所述手机屏幕上显示并将上述数据连同检测地点GPS地理数据、检测时间、和手机IP或手机号通过无线网络方式、GSM短信方式或其它无线通信网络发送至上一级接收设备;进行数据的接收与处理并支持多个检测设备同步工作、可绘制具有地理数据坐标的和时间的湿度和PH值的数据地图,同时这一组数据保存在所述手机的存储卡内。
5.根据权利要求4所述的网络化的土壤湿度、PH值测试系统的测试传输方法,其特征是:所述智能手机为正常通讯状态,打开所述手机内的检测应用软件,选择网络传输模式或独立统计与分析模式,打开智能手机内的GPS进入手机定位状态,当选择网络传输模式,则通过所述手机的移动网络与上一级部门接收设备建立交互联系,以便实时接收来自所述手机的检测数据信息;打开网络化土壤湿度、PH值测试装置电源便自动进入湿度检测状态,与微处理器P6连接的湿度检测状态LED亮;按动与微处理器P3连接的蓝牙开启按扭,开启与微处理器I/O-3连接的蓝牙模块与所述手机建立蓝牙通讯状态,当通讯状态建立后与微处理器P5连接的蓝牙状态显示LED亮;按动与微处理器P2连接的检测按扭将当前湿度传感器检测的模拟电压信号通过湿度传感器信号处理模块进行信号放大和补偿处理转换为串行数字信号送入微处理器的I/O-1接口存入微处理器内的存储器并转换为蓝牙输出格式通过微处理器I/O-3连接的蓝牙模块传送至手机;
当选择检测PH值模式,可通过按动湿度与PH值检测互换按钮转换为PH值检测模式,与微处理器P7连接的PH值检测状态LED亮,PH值传感器检测的模拟电压信号通过PH值传感器信号处理模块进行信号放大和补偿处理转换为串行数字信号后送入微处理器的I/O-2接口存入微处理器内存储器并转换为蓝牙输出格式通过微处理器I/O-3连接的蓝牙模块传送至所述手机;上述安装检测应用软件的手机接收到该数据后读取该手机内GPS模块的检测点地理位置数据、时间数据和个人IP或手机号信息形成一个由个人IP或电话号+地理位置数据+检测时间数据+检测点的土壤湿度或PH值数据组成的一组数据并存入上述手机的存储卡内;将所述土壤湿度数据土壤PH值数据进一步处理绘出带地理坐标的测试曲线或图表或标有数据的地图;
当选择网络模式,上述手机以无线网络方式、短讯方式将上述数据实时或异步统一发送至上一级部门接收设备进行数据的进一步处理。
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