CN205720218U - 远程土地湿度监测系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种远程土地湿度监测系统，包括湿度检测结构和与该湿度检测结构通过无线网络连接的远程监控结构；湿度检测结构由远程控制器，分别连接在远程控制器上的信号发射电路、太阳能电池和数模转换器，以及通过信号处理电路与数模转换器相连接的土壤湿度传感器组成；远程监控结构由终端控制器，以及分别连接在终端控制器上的显示器与信号接收电路组成。本实用新型提供了一种远程土地湿度监测系统，降低了土壤湿度的检测难度，无需种植人员在土地中奔波，更好的保护了农作物，提高了土壤湿度的检测效率。
Description
技术领域
本实用新型属于检测系统领域，特别涉及一种远程土地湿度监测系统。
背景技术
农作物在生长的时候，需要温度、养分以及水分相互配合才能使得农作物更好的进行生长。在农作物生长的过程中，无论土壤的含水量过高或过低均会干扰其正常生长，影响最终的产量，甚至还会导致农作物在生长的过程中发生死亡。
现有的技术中，对土壤的含水量进行测定主要是依靠人工测定的方式来完成，需要耗费大量的人力进行测定，不利于节省种植成本。而采用现代化的土壤含湿度检测设备又需要不断的进行换位检测，也需要耗费大量的时间。
发明内容
本实用新型的目的在于克服了上述问题，提供了一种远程土地湿度监测系统，降低了土壤湿度的检测难度，无需种植人员在土地中奔波，更好的保护了农作物，提高了土壤湿度的检测效率。
为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案实现：
远程土地湿度监测系统，包括湿度检测结构和与该湿度检测结构通过无线网络连接的远程监控结构；湿度检测结构由远程控制器，分别连接在远程控制器上的信号发射电路、太阳能电池和数模转换器，以及通过信号处理电路与数模转换器相连接的土壤湿度传感器组成；远程监控结构由终端控制器，以及分别连接在终端控制器上的显示器与信号接收电路组成；远程控制结构通过信号发射电路与终端控制器上的信号接收电路无线连接。
作为优选，所述土壤湿度传感器为SE-103V土壤水分传感器或者SW-103土壤水分传感器。
作为优选，所述远程控制器与终端控制器均为M68HC11型单片机。
进一步的，所述信号发射电路由三极管VT1，三极管VT2，三极管VT3，三极管VT4，天线N，负极与三极管VT1的集电极相连接、正极经电阻R1后与三极管VT1的基极相连接的电容C1，一端经电阻R2后与三极管VT1的基极相连接、另一端经电阻R3后与三极管VT1的发射极相连接、滑动端经二极管D2后与三极管VT2的基极相连接的滑动变阻器RP1，P极经电阻R4后与电容C1的负极相连接、N极与三极管VT4的基极相连接的二极管D1，正极经电阻R6后与三极管VT3的集电极相连接、负极与二极管D1的N极相连接的电容C2，一端与三极管VT2的发射极相连接、另一端与三极管VT3的基极相连接的电阻R7，一端与电容C2的负极相连接、另一端与三极管VT3的发射极相连接的电阻R5，正极与三极管VT3的发射极相连接、负极与三极管VT2的发射极相连接的电容C3，负极与电容C3相连接、正极与三极管VT4的发射极相连接的电容C4，一端与电容C3的正极相连接、另一端与三极管VT4的基极相连接的电阻R8，负极与电容C3的正极相连接、正极经电感L1后与三极管VT4的集电极相连接的电容C5，一端与电容C2的正极相连接、另一端与电容C5的正极相连接的电感L2，与电感L2并联设置的电阻R9，以及正极与电容C5的正极相连接、负极与天线N相连接的电容C6组成；其中，二极管D2的P极与三极管VT2的基极相连接，三极管VT2的集电极与三极管VT3的集电极相连接，三极管VT2的发射极与滑动变阻器RP1和电阻R3的连接点相连接，电容C1的正极与三极管VT2的发射极组成该信号发射电路的输入端且与远程控制器相连接，天线N作为该信号发射电路的无线信号输出端。
再进一步的，所述信号接收电路由运算放大器P1，运算放大器P2，三极管VT5，三极管VT6，信号接收天线M，正极与信号接收天线M相连接、负极经电阻R11后与运算放大器P1的正输入端相连接的电容C7，一端接+5V电源、另一端与电容C7的负极相连接的电阻R10，一端接地、另一端与运算放大器P1的负输入端相连接的电阻R12，串接在运算放大器P1的负输入端与输出端之间的电阻R13，负极与运算放大器P2的负输入端相连接、正极顺次经电阻R14和电容C8后与运算放大器P1的输出端相连接的电容C9，串接在运算放大器P2 的负输入端与输出端之间的电阻R16，正极与运算放大器P2的输出端相连接、负极顺次经电阻R17和电阻R15后与运算放大器P2的正输入端相连接的电容C10，正极与电容C10的正极相连接、负极与三极管VT5的发射极相连接的电容C11，以及一端与三极管VT5的基极相连接、另一端与三极管VT6的集电极相连接、滑动端与电容C11的负极相连接的滑动变阻器RP2组成；其中，电阻R15和电阻R17的连接点接地，电容C10的负极与三极管VT5的集电极相连接，运算放大器P2的正电源端接+5V电源，运算放大器P2的负电源端接-5V电源，三极管VT5的发射极与三极管VT6的基极相连接，信号接收天线M作为该信号接收电路的输入端，三极管VT6的发射极作为该信号接收电路的输出端且与终端控制器相连接。
本实用新型较现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
(1)本实用新型设置有湿度检测结构与远程监控结构组成，使得湿度检测结构在使用时其检测结果可以在远方的远程监控结构上进行显示，使得检测人员无需在田间走动，降低了检测的难度，更好的保护了农作物的生长。
(2)本实用新型设置有信号发射电路，在发射前能对信号进行滤波净化，提高了信号的辨识率，还能够增强发射的信号强度，进而提高了提高信号的传输距离。
(3)本实用新型设置有信号接收电路，能够提升信号接收的效果，并对接收的信号进行滤波与放大处理，进一步提高了信号的强度与辨识率，大大提高了系统的使用效果。
附图说明
图1为本实用新型的结构框图。
图2为本实用新型的信号发射电路的电路图。
图3为本实用新型的信号接收电路的电路图。
具体实施方式
下面结合实施例对本实用新型作进一步地详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。
实施例
如图1所示，远程土地湿度监测系统，包括湿度检测结构和与该湿度检测结构通过无线网络连接的远程监控结构；湿度检测结构由远程控制器，分别连接在远程控制器上的信号发射电路、太阳能电池和数模转换器，以及通过信号处理电路与数模转换器相连接的土壤湿度传感器组成；远程监控结构由终端控制器，以及分别连接在终端控制器上的显示器与信号接收电路组成；远程控制结构通过信号发射电路与终端控制器上的信号接收电路无线连接。
所述土壤湿度传感器为SE-103V土壤水分传感器或者SW-103土壤水分传感器。所述远程控制器与终端控制器均为M68HC11型单片机。
安装时，首先将湿度检测结构设置在土地中需要检测土壤湿度的位置，在设置时要确保土壤湿度传感器的端部插入土地中，并要确保植物的枝叶不会遮蔽太阳能电池，最终打开湿度检测结构的电源开关使其开始运行，确保湿度检测结构与设置在远处的远程监控结构通电运行并相互连接。
如图2所示，所述信号发射电路由三极管VT1，三极管VT2，三极管VT3，三极管VT4，天线N，电感L1，电感L2，二极管D1，二极管D2，滑动变阻器RP1，电阻R1，电阻R2，电阻R3，电阻R4，电阻R5，电阻R6，电阻R7，电阻R8，电阻R9，电容C1，电容C2，电容C3，电容C4，电容C5，以及电容C6组成。
连接时，电容C1的负极与三极管VT1的集电极相连接、正极经电阻R1后与三极管VT1的基极相连接，滑动变阻器RP1的一端经电阻R2后与三极管VT1的基极相连接、另一端经电阻R3后与三极管VT1的发射极相连接、滑动端经二极管D2后与三极管VT2的基极相连接，二极管D1的P极经电阻R4后与电容C1的负极相连接、N极与三极管VT4的基极相连接，电容C2的正极经电阻R6后与三极管VT3的集电极相连接、负极与二极管D1的N极相连接，电阻R7的一端与三极管VT2的发射极相连接、另一端与三极管VT3的基极相连接，电阻R5的一端与电容C2的负极相连接、另一端与三极管VT3的发射极相连接，电容C3的正极与三极管VT3的发射极相连接、负极与三极管VT2的发射极相 连接，电容C4的负极与电容C3相连接、正极与三极管VT4的发射极相连接，电阻R8的一端与电容C3的正极相连接、另一端与三极管VT4的基极相连接，电容C5的负极与电容C3的正极相连接、正极经电感L1后与三极管VT4的集电极相连接，电感L2的一端与电容C2的正极相连接、另一端与电容C5的正极相连接，电阻R9与电感L2并联设置，电容C6的正极与电容C5的正极相连接、负极与天线N相连接。
其中，二极管D2的P极与三极管VT2的基极相连接，三极管VT2的集电极与三极管VT3的集电极相连接，三极管VT2的发射极与滑动变阻器RP1和电阻R3的连接点相连接，电容C1的正极与三极管VT2的发射极组成该信号发射电路的输入端且与远程控制器相连接，天线N作为该信号发射电路的无线信号输出端。
如图3所示，信号接收电路由运算放大器P1，运算放大器P2，三极管VT5，三极管VT6，信号接收天线M，滑动变阻器RP2，电容C7，电容C8，电容C9，电容C10，电容C11，电阻R10，电阻R11，电阻R12，电阻R13，电阻R14，电阻R15，电阻R16，以及电阻R17组成。
连接时，电容C7的正极与信号接收天线M相连接、负极经电阻R11后与运算放大器P1的正输入端相连接，电阻R10的一端接+5V电源、另一端与电容C7的负极相连接，电阻R12的一端接地、另一端与运算放大器P1的负输入端相连接，电阻R13串接在运算放大器P1的负输入端与输出端之间，电容C9的负极与运算放大器P2的负输入端相连接、正极顺次经电阻R14和电容C8后与运算放大器P1的输出端相连接，电阻R16串接在运算放大器P2的负输入端与输出端之间，电容C10的正极与运算放大器P2的输出端相连接、负极顺次经电阻R17和电阻R15后与运算放大器P2的正输入端相连接，电容C11的正极与电容C10的正极相连接、负极与三极管VT5的发射极相连接，滑动变阻器RP2的一端与三极管VT5的基极相连接、另一端与三极管VT6的集电极相连接、滑动端与电容C11的负极相连接。
其中，电阻R15和电阻R17的连接点接地，电容C10的负极与三极管VT5 的集电极相连接，运算放大器P2的正电源端接+5V电源，运算放大器P2的负电源端接-5V电源，三极管VT5的发射极与三极管VT6的基极相连接，信号接收天线M作为该信号接收电路的输入端，三极管VT6的发射极作为该信号接收电路的输出端且与终端控制器相连接。
工作时，土壤湿度传感器对土壤中的含水量进行测定，并将相应的数据通过数模转换器发送给远程控制器，该远程控制器将具体的土壤湿度通过信号发射电路发送给设置在终端控制器上的信号接收电路，最终通过设置在终端控制器上的显示器进行显示，使得相关人员能够轻易的得知具体的检测结果。
通过上述方法，便能很好的实现本实用新型。
Claims (4)
1.远程土地湿度监测系统，其特征在于，包括湿度检测结构和与该湿度检测结构通过无线网络连接的远程监控结构；湿度检测结构由远程控制器，分别连接在远程控制器上的信号发射电路、太阳能电池和数模转换器，以及通过信号处理电路与数模转换器相连接的土壤湿度传感器组成；远程监控结构由终端控制器，以及分别连接在终端控制器上的显示器与信号接收电路组成；远程控制结构通过信号发射电路与终端控制器上的信号接收电路无线连接；所述信号发射电路由三极管VT1，三极管VT2，三极管VT3，三极管VT4，天线N，负极与三极管VT1的集电极相连接、正极经电阻R1后与三极管VT1的基极相连接的电容C1，一端经电阻R2后与三极管VT1的基极相连接、另一端经电阻R3后与三极管VT1的发射极相连接、滑动端经二极管D2后与三极管VT2的基极相连接的滑动变阻器RP1，P极经电阻R4后与电容C1的负极相连接、N极与三极管VT4的基极相连接的二极管D1，正极经电阻R6后与三极管VT3的集电极相连接、负极与二极管D1的N极相连接的电容C2，一端与三极管VT2的发射极相连接、另一端与三极管VT3的基极相连接的电阻R7，一端与电容C2的负极相连接、另一端与三极管VT3的发射极相连接的电阻R5，正极与三极管VT3的发射极相连接、负极与三极管VT2的发射极相连接的电容C3，负极与电容C3相连接、正极与三极管VT4的发射极相连接的电容C4，一端与电容C3的正极相连接、另一端与三极管VT4的基极相连接的电阻R8，负极与电容C3的正极相连接、正极经电感L1后与三极管VT4的集电极相连接的电容C5，一端与电容C2的正极相连接、另一端与电容C5的正极相连接的电感L2，与电感L2并联设置的电阻R9，以及正极与电容C5的正极相连接、负极与天线N相连接的电容C6组成；其中，二极管D2的P极与三极管VT2的基极相连接，三极管VT2的集电极与三极管VT3的集电极相连接，三极管VT2的发射极与滑动变阻器RP1和电阻R3的连接点相连接，电容C1的正极与三极管VT2的发射极组成该信号发射电路的输入端且与远程控制器相连接，天线N作为该信号发射电路的无线信号输出端。
2.根据权利要求1所述的远程土地湿度监测系统，其特征在于，所述土壤 湿度传感器为SE-103V土壤水分传感器或者SW-103土壤水分传感器。
3.根据权利要求2所述的远程土地湿度监测系统，其特征在于，所述远程控制器与终端控制器均为M68HC11型单片机。
4.根据权利要求3所述的远程土地湿度监测系统，其特征在于，所述信号接收电路由运算放大器P1，运算放大器P2，三极管VT5，三极管VT6，信号接收天线M，正极与信号接收天线M相连接、负极经电阻R11后与运算放大器P1的正输入端相连接的电容C7，一端接+5V电源、另一端与电容C7的负极相连接的电阻R10，一端接地、另一端与运算放大器P1的负输入端相连接的电阻R12，串接在运算放大器P1的负输入端与输出端之间的电阻R13，负极与运算放大器P2的负输入端相连接、正极顺次经电阻R14和电容C8后与运算放大器P1的输出端相连接的电容C9，串接在运算放大器P2的负输入端与输出端之间的电阻R16，正极与运算放大器P2的输出端相连接、负极顺次经电阻R17和电阻R15后与运算放大器P2的正输入端相连接的电容C10，正极与电容C10的正极相连接、负极与三极管VT5的发射极相连接的电容C11，以及一端与三极管VT5的基极相连接、另一端与三极管VT6的集电极相连接、滑动端与电容C11的负极相连接的滑动变阻器RP2组成；其中，电阻R15和电阻R17的连接点接地，电容C10的负极与三极管VT5的集电极相连接，运算放大器P2的正电源端接+5V电源，运算放大器P2的负电源端接-5V电源，三极管VT5的发射极与三极管VT6的基极相连接，信号接收天线M作为该信号接收电路的输入端，三极管VT6的发射极作为该信号接收电路的输出端且与终端控制器相连接。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN109613077A (zh) * | 2019-02-19 | 2019-04-12 | 山东农业大学 | 一种可旋转的土壤湿度信息获取装置 |
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2016
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