CN105185055A - 一种农业种植土壤情况监测装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种农业种植土壤情况监测装置，包括湿度上限监测电路、湿度下限监测电路和声音报警电路，所述湿度上限监测电路由湿度检测探头a、b电极、电位器RP2、电阻器R6～R9、晶体管V4～V6和发光二极管VL2组成；所述湿度下限监测电路由湿度检测探头、电位器RP1、电阻器R1～R5、晶体管V1～V3和发光二极管VL1组成；所述声音报警电路由二极管VD1、VD2、电阻器R10、R11、电容器C1～C3、时基集成电路IC和扬声器BL组成，所述时基集成电路IC和R10、R11、C1、C2组成300Hz的音频振荡器。本发明的土壤监测装置电路结构设计合理，测量精确，损耗小，不会收外界环境干扰，同时具有设计简便，操作方便，制作成本低等优点，适用于各类土壤监测使用。

Description

一种农业种植土壤情况监测装置
技术领域
本发明属于农业自动化监测控制领域，具体涉及一种农业种植土壤情况监测装置。
背景技术
干旱半干旱地区是中国旱作农业的主产区，它的经纬度位置：73°E-123°E，32°N-50°N，区域包括内蒙古自治区、新疆维吾尔自治区、宁夏回族自治区和甘肃省北部等。这里年降水量不到300毫米，蒸发能力超过降水量约1000毫米以上。干旱半干旱区域是旱作农产品小麦、玉米、高粱的主产区，为中国的粮食安全的提供有力的保障。但水资源缺失，人们对土壤墒情监测数据滞后，墒情不正确评估已成为制约该区域农业发展的主要因素。土壤墒情监测系统可以实现土壤墒情的实时监测，数据传输控制电路的应用可以提高土壤墒情监测系统的可靠性。
发明内容
发明目的：本发明的目的是为了解决现有技术中的不足，提供一种电路结构设计合理，测量精确，损耗小，不会收外界环境干扰，同时具有设计简便，操作方便，制作成本低等优点的农业种植土壤情况监测装置。
技术方案：本发明所述的一种农业种植土壤情况监测装置，包括湿度上限监测电路、湿度下限监测电路和声音报警电路，所述湿度上限监测电路由湿度检测探头a、b电极、电位器RP2、电阻器R6～R9、晶体管V4～V6和发光二极管VL2组成，所述湿度检测探头b电极连接有电位器RP2，所述电位器RP2并联连接有电阻器R6以及晶体管V4的基极，所述晶体管V4的集电极并联连接有电阻器R7以及晶体管V5的基极，所述晶体管V5的集电极并联连接有电阻器R8以及晶体管V6的基极，所述晶体管V6的发射极串联连接有发光二极管VL2和电阻器R9；所述湿度下限监测电路由湿度检测探头、电位器RP1、电阻器R1～R5、晶体管V1～V3和发光二极管VL1组成，所述湿度检测探头的b电极与电位器RP1连接，所述电位器RP1还连接有电阻器R1以及晶体管V1的基极，所述晶体管V1的发射极并联连接有电阻器R2和电阻器R3，所述电阻器R3连接有晶体管V2的基极，所述晶体管V2的集电极并联连接有电阻器R4和晶体管V3的基极，所述晶体管V3的发射极串联连接有发光二极管VL1和电阻器R5；所述声音报警电路由二极管VD1、VD2、电阻器R10、R11、电容器C1～C3、时基集成电路IC和扬声器BL组成，所述时基集成电路IC和R10、R11、C1、C2组成300Hz的音频振荡器，所述二极管VD1与所述晶体管V3的发射极连接，所述二极管VD2与所述晶体管V6的发射极连接，所述二极管VD1、VD2同时与时基集成电路IC的4脚和8脚连接，所述时基集成电路IC的7脚与4脚、8脚之间设有电阻器R10，，所述时基集成电路IC的7脚与2脚、6脚之间设有电阻器R11，所述，所述时基集成电路IC的2脚、6脚还连接有电容器C1，所述时基集成电路IC的5脚连接有电容器C2，所述时基集成电路IC的3脚串联连接有电容器C3和扬声器BL。
进一步的，所述电阻器R1～R11选用1/4W金属膜电阻器或碳膜电阻器。
进一步的，所述电位器RP1和RP2均选用有机实心电位器。
进一步的，所述电容器C1和C2均选用独石电容器；电容器C3选用耐压值为16V的铝电解电容器。
进一步的，所述二极管VD1和VD2选用1N4007型硅整流二极管或2CPl0型硅普通二极管。
进一步的，所述时基集成电路IC选用NE555型时基集成电路。
进一步的，所述检测探头使用两根l号干电池内部的石墨碳棒制作。
进一步的，所述扬声器BL选用0.5W、8Ω的电动式扬声器。
有益效果：本发明的土壤监测装置电路结构设计合理，测量精确，损耗小，不会收外界环境干扰，同时具有设计简便，操作方便，制作成本低等优点，适用于各类土壤监测使用。
附图说明
图1为本发明的电路结构原理示意图。
具体实施方式
如图1所示的一种农业种植土壤情况监测装置，包括湿度上限监测电路、湿度下限监测电路和声音报警电路。
所述湿度上限监测电路由湿度检测探头a、b电极、电位器RP2、电阻器R6～R9、晶体管V4～V6和发光二极管VL2组成，所述湿度检测探头b电极连接有电位器RP2，所述电位器RP2并联连接有电阻器R6以及晶体管V4的基极，所述晶体管V4的集电极并联连接有电阻器R7以及晶体管V5的基极，所述晶体管V5的集电极并联连接有电阻器R8以及晶体管V6的基极，所述晶体管V6的发射极串联连接有发光二极管VL2和电阻器R9。
所述湿度下限监测电路由湿度检测探头、电位器RP1、电阻器R1～R5、晶体管V1～V3和发光二极管VL1组成，所述湿度检测探头的b电极与电位器RP1连接，所述电位器RP1还连接有电阻器R1以及晶体管V1的基极，所述晶体管V1的发射极并联连接有电阻器R2和电阻器R3，所述电阻器R3连接有晶体管V2的基极，所述晶体管V2的集电极并联连接有电阻器R4和晶体管V3的基极，所述晶体管V3的发射极串联连接有发光二极管VL1和电阻器R5。
所述声音报警电路由二极管VD1、VD2、电阻器R10、R11、电容器C1～C3、时基集成电路IC和扬声器BL组成，所述时基集成电路IC和R10、R11、C1、C2组成300Hz的音频振荡器，所述二极管VD1与所述晶体管V3的发射极连接，所述二极管VD2与所述晶体管V6的发射极连接，所述二极管VD1、VD2同时与时基集成电路IC的4脚和8脚连接，所述时基集成电路IC的7脚与4脚、8脚之间设有电阻器R10，，所述时基集成电路IC的7脚与2脚、6脚之间设有电阻器R11，所述，所述时基集成电路IC的2脚、6脚还连接有电容器C1，所述时基集成电路IC的5脚连接有电容器C2，所述时基集成电路IC的3脚串联连接有电容器C3和扬声器BL。
本电路的元器件选择为：
进一步的，所述电阻器R1～R11选用1/4W金属膜电阻器或碳膜电阻器。
进一步的，所述电位器RP1和RP2均选用有机实心电位器。
进一步的，所述电容器C1和C2均选用独石电容器；电容器C3选用耐压值为16V的铝电解电容器。
进一步的，所述二极管VD1和VD2选用1N4007型硅整流二极管或2CPl0型硅普通二极管。
进一步的，所述时基集成电路IC选用NE555型时基集成电路。
进一步的，所述检测探头使用两根l号干电池内部的石墨碳棒制作。
进一步的，所述扬声器BL选用0.5W、8Ω的电动式扬声器。
本土壤监测装置的工作原理为：
在土壤湿度适宜(介于湿润与干燥之间)时，VL1和VL2不发光，音频振荡器不工作，BL不发声。
当土壤过于湿润(湿度超过RP2设定的湿度上限值)时，湿度检测探头两电极之间的阻值减小使V1、V2和V4饱和导通，V3、V5截止，V6导通，VL2发光，指示土壤湿度过大；同时VD2导通，使音频振荡器通电工作，BL发出报警声。
当土壤过于干燥(湿度小于RP1设定的湿度下限值)时，湿度检测探头两电极之间的阻值增大，使V1、V2和V4、V6截止，V3和V5饱和导通，VL1点亮，指示土壤湿度过小；同时VD1导通，使音频振荡器通电工作，BL发出报警声。
本发明的土壤监测装置电路结构设计合理，测量精确，损耗小，不会收外界环境干扰，同时具有设计简便，操作方便，制作成本低等优点，适用于各类土壤监测使用。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (8)

1.一种农业种植土壤情况监测装置，其特征在于：包括湿度上限监测电路、湿度下限监测电路和声音报警电路，所述湿度上限监测电路由湿度检测探头a、b电极、电位器RP2、电阻器R6～R9、晶体管V4～V6和发光二极管VL2组成，所述湿度检测探头b电极连接有电位器RP2，所述电位器RP2并联连接有电阻器R6以及晶体管V4的基极，所述晶体管V4的集电极并联连接有电阻器R7以及晶体管V5的基极，所述晶体管V5的集电极并联连接有电阻器R8以及晶体管V6的基极，所述晶体管V6的发射极串联连接有发光二极管VL2和电阻器R9；所述湿度下限监测电路由湿度检测探头、电位器RP1、电阻器R1～R5、晶体管V1～V3和发光二极管VL1组成，所述湿度检测探头的b电极与电位器RP1连接，所述电位器RP1还连接有电阻器R1以及晶体管V1的基极，所述晶体管V1的发射极并联连接有电阻器R2和电阻器R3，所述电阻器R3连接有晶体管V2的基极，所述晶体管V2的集电极并联连接有电阻器R4和晶体管V3的基极，所述晶体管V3的发射极串联连接有发光二极管VL1和电阻器R5；所述声音报警电路由二极管VD1、VD2、电阻器R10、R11、电容器C1～C3、时基集成电路IC和扬声器BL组成，所述时基集成电路IC和R10、R11、C1、C2组成300Hz的音频振荡器，所述二极管VD1与所述晶体管V3的发射极连接，所述二极管VD2与所述晶体管V6的发射极连接，所述二极管VD1、VD2同时与时基集成电路IC的4脚和8脚连接，所述时基集成电路IC的7脚与4脚、8脚之间设有电阻器R10，，所述时基集成电路IC的7脚与2脚、6脚之间设有电阻器R11，所述，所述时基集成电路IC的2脚、6脚还连接有电容器C1，所述时基集成电路IC的5脚连接有电容器C2，所述时基集成电路IC的3脚串联连接有电容器C3和扬声器BL。
2.根据权利要求1所述的一种农业种植土壤情况监测装置，其特征在于：所述电阻器R1～R11选用1/4W金属膜电阻器或碳膜电阻器。
3.根据权利要求1所述的一种农业种植土壤情况监测装置，其特征在于：所述电位器RP1和RP2均选用有机实心电位器。
4.根据权利要求1所述的一种农业种植土壤情况监测装置，其特征在于：所述电容器C1和C2均选用独石电容器；电容器C3选用耐压值为16V的铝电解电容器。
5.根据权利要求1所述的一种农业种植土壤情况监测装置，其特征在于：所述二极管VD1和VD2选用1N4007型硅整流二极管或2CPl0型硅普通二极管。
6.根据权利要求1所述的一种农业种植土壤情况监测装置，其特征在于：所述时基集成电路IC选用NE555型时基集成电路。
7.根据权利要求1所述的一种农业种植土壤情况监测装置，其特征在于：所述检测探头使用两根l号干电池内部的石墨碳棒制作。
8.根据权利要求1所述的一种农业种植土壤情况监测装置，其特征在于：所述扬声器BL选用0.5W、8Ω的电动式扬声器。
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