CN206515329U - 土壤检测设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及检测设备技术领域，尤其涉及一种土壤检测设备，包括壳体，所述壳体的一端设置有仪器舱以及仪器舱盖，另一端设置有传感器舱以及传感器舱盖，所述传感器舱内还设置有传感器座和传感器压盖，所述传感器座上至少设置一个凹槽，所述凹槽的顶部设置有通孔I，所述传感器压盖安装在所述凹槽的底部，所述传感器舱盖上对应传感器底座上的通孔I对应设置有通孔II；其还包括传感器、单片机、存储器和电源，所述传感器和所述存储器分别与所述单片机电相连，所述电源为其他各部分供电。本实用新型的土壤检测设备能够对土壤的温湿度及性质进行精确的检测，并且电路结构能够非常精准地实现各信号的传输。该设备结构简单，实用性强，应用范围广。
Description
技术领域
本发明涉及检测设备技术领域，尤其涉及一种土壤检测设备。
背景技术
土壤的参数，包括温度、湿度以及导电率等，对农作物的生起着至关重要的作用，合理的控制土壤的参数能促进农作物的生长。农业生产技术发展需要对土壤的温度、湿度以及土壤的性质进行检测和调控，土壤的温度湿度和性质监测能够为农作物的精细耕种提供帮助。良好的温度湿度以及合适的土壤性质已成为农田作物健康生长的必要条件。通过对土壤温湿度以及性质的精确检测，能够及时对作物的生长条件进行判断，及时对不合适的土壤条件进行人为的干预，用以提高农业种植生产的品质。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供一种土壤检测设备，能够对土壤的温湿度及性质进行精确的检测，该设备结构简单，实用性强。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：土壤检测设备，包括壳体，所述壳体的一端设置有仪器舱以及仪器舱盖，另一端设置有传感器舱以及传感器舱盖，所述传感器舱内还设置有传感器座和传感器压盖，所述传感器座上至少设置一个凹槽，所述凹槽的顶部设置有通孔I，所述传感器压盖安装在所述凹槽的底部，所述传感器舱盖上对应传感器底座上的通孔I对应设置有通孔II；其还包括传感器、单片机、存储器和电源，所述传感器和所述存储器分别与所述单片机电相连，所述电源为其他各部分供电；所述传感器设置在所述传感器座的凹槽内，所述传感器的探头依次通过所述凹槽顶部的通孔I、所述传感器舱盖上的通孔II 伸出到所述传感器舱之外，所述单片机、所述存储器和所述电源设置在所述仪器舱内。
进一步地，所述传感器为温度传感器、湿度传感器和电导率传感器中的一种或几种。
进一步地，所述传感器座上设置有8个凹槽。
进一步地，所述传感器与所述单片机通过连接电路I相连，所述连接电路I包括Header 14X2连接端子J2、连接端子J3，CON3连接端子J11，光触发元件O1、O2，电阻R1、R21、R33、R34、R35、R36，电容C11，保险丝F1，三极管Q21，电源VCCS和VCC5V；所述的光触发元件中有一个发光二极管和一个双向触发二极管；所述的连接端子J2的9脚串接电阻 R21后连接到三极管Q21的基极，三极管Q21的发射极接地，三极管Q21的集电极依次串接光触发元件O2中的发光二极管、光触发元件O1中的发光二极管和电阻R1后连接到电源 VCCS，电源VCCS依次串接光触发元件O1中的双向触发二极管和保险丝F1后连接到连接端子J11的3脚，连接端子J11的2脚串接光触发元件O2中的双向触发二极管后连接到电阻 R33的一端，电阻R33的另一端分别并接到电阻R34的一端、电阻R35的一端、电容C11 的一端和电阻R36的一端，电阻R34的另一端连接到电源VCC5V，电阻R35的另一端和电容C11的另一端接地，电阻R36的另一端连接到连接端子J3的16脚，连接端子J2和连接端子J3连接到单片机，连接端子J11连接到传感器。
进一步地，所述的存储器为W25Q64闪存U1。所述存储器与所述单片机通过连接电路 II相连，所述连接电路II包括电阻R51、R52和R53，Header 14X2连接端子J3，电源VCC-3.3V，闪存U1的1脚连接到连接端子J3的4脚，闪存U1的2脚连接到连接端子J3的1脚，闪存U1的3脚串接电阻R51后连接到电源VCC-3.3V，闪存U1的4脚接地，闪存U1的5脚连接到连接端子J3的2脚，闪存U1的6脚分别并接到连接端子J3的3脚和电阻R53的一端，电阻R53的另一端接地，闪存U1的7脚串接电阻R52后连接到电源VCC-3.3V，闪存U1的 8脚连接到电源VCC-3.3V；连接端子J3连接到单片机。
进一步地，所述的土壤检测设备通过单片机与上位机进行通信。
进一步地，所述的单片机与所述的上位机通过连接电路III电连接；所述的连接电路III 包括MAXA13487EESA收发器U2，HEADER 5连接端子J6，电阻R61、R62、R63、R64、R65和R66，保险丝F21和F22，稳压二极管D1和D2，电源VCC485和电源VCC5V，Header 14X2连接端子J3；所述收发器U2的1脚串接电阻R62后连接到连接端子J3的24脚，收发器U2的2脚和3脚相连后串接电阻R61连接到电源VCC485，收发器U2的4脚串接电阻 R63后连接到连接端子J3的23脚，收发器U2的5脚接地，收发器U2的6脚分别并接到电阻R64的一端和保险丝F21的一端，电阻R64的另一端连接到电源VCC485，保险丝F21的另一端分别并接到连接端子J6的3脚和稳压二极管D1的阴极，稳压二极管D1的阳极接地，收发器U2的7脚分别并接到电阻R65的一端和保险丝F22的一端，电阻R65的另一端接地，保险丝F22的另一端分别并接到连接端子J6的4脚和稳压二极管D2的阴极，稳压二极管D2 的阳极接地，连接端子J6的3脚串接电阻R66后连接到连接端子J6的4脚，连接端子J6的 1脚连接到电源VCC5V，连接端子J6的2脚连接到电源VCC485；连接端子J3连接到单片机，连接端子J6连接到上位机。
进一步地，还包括供电电路，所述供电电路包括CON3 POWER连接端子，JUMPER2跳线JP1、JP2、JP3，L78L05ABZ稳压芯片U3和U4，电容C1、C2、C3、C4，电阻R41，1206 自动恢复保险丝F31，发光二极管DL；POWER连接端子的3脚依次串接跳线JP1、自动恢复保险丝F31、电阻R41后连接到发光二极管DL的阳极，发光二极管DL的阴极接地，POWER 连接端子的1脚接地，自动恢复保险丝F31和电阻R41的公共端分别并接到稳压芯片U3的3脚、电容C1的一端、稳压芯片U4的3脚和电容C3的一端，电容C1的另一端和电容C3 的另一端接地，稳压芯片U3的1脚分别并接到电容C2的一端和跳线JP2的一端，电容C2 的另一端接地，稳压芯片U4的1脚分别并接到电容C4的一端和跳线JP3的一端，电容C4 的另一端接地，跳线JP3的另一端连接到自动恢复保险丝F31和电阻R41公共端，稳压芯片 U3的2脚和稳压芯片U4的2脚分别接地；跳线JP2的另一端提供电源VCC485，稳压芯片 U3的1脚、电容C2和跳线JP2的公共端提供电源VCC5V,稳压芯片U4的1脚、电容C4 和跳线JP3的公共端提供电源VCCS；POWER连接端子连接到电源。
本发明的土壤检测设备能够对土壤的温湿度及性质进行精确的检测，并且电路结构能够非常精准地实现各信号的传输。该设备结构简单，实用性强，应用范围广。
附图说明
图1为土壤检测设备的立体图；
图2为仪器舱盖的结构示意图；
图3为传感器舱盖的结构示意图；
图4为传感器座的反面结构示意图；
图5为传感器座的正面结构示意图；
图6为传感器压盖的结构示意图；
图7为电控组件的结构示意图I；
图8为电控组件的结构示意图II；
图9为电路板座结构示意图；
图10为电池座结构示意图；
图11为连接电路I的连接结构图；
图12为连接电路II的连接结构图；
图13为连接电路III的连接结构图；
图14为供电电路的连接结构图；
图中：1-仪器舱；2-传感器舱；3-传感器座；4-传感器压盖；5-凹槽；6-通孔I；7-通孔II；8-电路板座；9-电路板；10-电池座；101-仪器舱盖；201-传感器舱盖。
具体实施方式
下面结合具体实施方式详细介绍本发明的内容：
如图1-3所示，本发明的土壤检测设备，包括壳体，所述壳体的一端设置有仪器舱1以及仪器舱盖101，另一端设置有传感器舱2以及传感器舱盖201。如图4-6所示，所述传感器舱2内还设置有传感器座3和传感器压盖4，所述传感器座3上设置有8个凹槽5，所述凹槽5的顶部设置有通孔I6，所述传感器压盖4安装在所述凹槽5的底部，所述传感器舱盖201 上对应传感器底座上的通孔I6对应设置有通孔II7；其还包括传感器、单片机、存储器和电源，所述传感器和所述存储器分别与所述单片机电相连，所述电源为其他各部分供电；所述传感器设置在所述传感器座的凹槽5内，所述传感器为温度传感器、湿度传感器和电导率传感器，当然传感器也并不只限于这几种，能够检测土壤状况或者性质的传感器都可以置放于该设备中。所述传感器的探头依次通过所述凹槽5顶部的通孔I6、所述传感器舱盖上的通孔II7伸出到所述传感器舱之外，所述单片机、所述存储器和所述电源设置在所述仪器舱1内。
使用时，根据土壤检测设备横截面的面积，在土壤中挖一个洞，一般1.5深的即可，然后将该土壤检测设备竖直的放入到洞中即可检测土壤的温湿度以及导电率等性质。本发明的土壤检测设备，所述传感器可以设置多个，由于检测时，传感器位于竖直放置的土壤检测设备的不同位置，因此可以检测土壤不同深度的各种土壤性质，继而实现对土壤性质的精确检测。而且本实用新型的结构简单，实用性强，应用范围非常广。
如图11所示，所述传感器与所述单片机通过连接电路I相连，所述连接电路I包括Header 14X2连接端子J2、连接端子J3，CON3连接端子J11，光触发元件O1、O2，电阻R1、R21、R33、R34、R35、R36，电容C11，保险丝F1，三极管Q21，电源VCCS和VCC5V；所述的光触发元件中有一个发光二极管和一个双向触发二极管；所述的连接端子J2的9脚串接电阻R21 后连接到三极管Q21的基极，三极管Q21的发射极接地，三极管Q21的集电极依次串接光触发元件O2中的发光二极管、光触发元件O1中的发光二极管和电阻R1后连接到电源VCCS，电源VCCS依次串接光触发元件O1中的双向触发二极管和保险丝F1后连接到连接端子J11的 3脚，连接端子J11的2脚串接光触发元件O2中的双向触发二极管后连接到电阻R33的一端，电阻R33的另一端分别并接到电阻R34的一端、电阻R35的一端、电容C11的一端和电阻R36 的一端，电阻R34的另一端连接到电源VCC5V，电阻R35的另一端和电容C11的另一端接地，电阻R36的另一端连接到连接端子J3的16脚，连接端子J2和连接端子J3连接到单片机，连接端子J11连接到传感器。
如图12所示，所述的存储器为W25Q64闪存U1。所述存储器与所述单片机通过连接电路 II相连，所述连接电路II包括电阻R51、R52和R53，Header 14X2连接端子J3，电源VCC-3.3V，闪存U1的1脚连接到连接端子J3的4脚，闪存U1的2脚连接到连接端子J3的1脚，闪存U1的3脚串接电阻R51后连接到电源VCC-3.3V，闪存U1的4脚接地，闪存U1的5脚连接到连接端子J3的2脚，闪存U1的6脚分别并接到连接端子J3的3脚和电阻R53的一端，电阻 R53的另一端接地，闪存U1的7脚串接电阻R52后连接到电源VCC-3.3V，闪存U1的8脚连接到电源VCC-3.3V；连接端子J3连接到单片机。
如图13所示，所述的土壤检测设备通过单片机与上位机进行通信。所述的单片机与所述的上位机通过连接电路III电连接；所述的连接电路III包括MAXA13487EESA收发器U2， HEADER 5连接端子J6，电阻R61、R62、R63、R64、R65和R66，保险丝F21和F22，稳压二极管D1和D2，电源VCC485和电源VCC5V，Header 14X2连接端子J3；所述收发器U2的1脚串接电阻R62后连接到连接端子J3的24脚，收发器U2的2脚和3脚相连后串接电阻R61连接到电源VCC485，收发器U2的4脚串接电阻R63后连接到连接端子J3的23脚，收发器U2 的5脚接地，收发器U2的6脚分别并接到电阻R64的一端和保险丝F21的一端，电阻R64的另一端连接到电源VCC485，保险丝F21的另一端分别并接到连接端子J6的3脚和稳压二极管D1的阴极，稳压二极管D1的阳极接地，收发器U2的7脚分别并接到电阻R65的一端和保险丝F22的一端，电阻R65的另一端接地，保险丝F22的另一端分别并接到连接端子J6的4 脚和稳压二极管D2的阴极，稳压二极管D2的阳极接地，连接端子J6的3脚串接电阻R66后连接到连接端子J6的4脚，连接端子J6的1脚连接到电源VCC5V，连接端子J6的2脚连接到电源VCC485；连接端子J3连接到单片机，连接端子J6连接到上位机。
如图14所示，本发明的土壤检测设备还包括供电电路，所述供电电路包括CON3POWER 连接端子，JUMPER2跳线JP1、JP2、JP3，L78L05ABZ稳压芯片U3和U4，电容C1、C2、C3、C4，电阻R41，1206自动恢复保险丝F31，发光二极管DL；POWER连接端子的3脚依次串接跳线JP1、自动恢复保险丝F31、电阻R41后连接到发光二极管DL的阳极，发光二极管DL的阴极接地，POWER连接端子的1脚接地，自动恢复保险丝F31和电阻R41的公共端分别并接到稳压芯片U3的3脚、电容C1的一端、稳压芯片U4的3脚和电容C3的一端，电容C1的另一端和电容C3的另一端接地，稳压芯片U3的1脚分别并接到电容C2的一端和跳线JP2的一端，电容C2的另一端接地，稳压芯片U4的1脚分别并接到电容C4的一端和跳线JP3的一端，电容C4的另一端接地，跳线JP3的另一端连接到自动恢复保险丝F31和电阻R41公共端，稳压芯片U3的2脚和稳压芯片U4的2脚分别接地；跳线JP2的另一端提供电源VCC485，稳压芯片U3的1脚、电容C2和跳线JP2的公共端提供电源VCC5V,稳压芯片U4的1脚、电容C4 和跳线JP3的公共端提供电源VCCS；POWER连接端子连接到电源。
本发明的连接电路I、连接电路II、连接电路III以及供电电路的电路结构能够很精准的实现各信号的传输，并且电路结构简单，易于实现。
上述的连接电路I、连接电路II、连接电路III、供电电路以及单片机和存储器均设置在电路板9上，所述的电源为电池，电路板9和电源设置在仪器舱1内。如图7-10所示，在仪器舱内还设置有电路板座8和电池座10，所述的电路板9通过内六角螺栓设置在电路板座8上，所述的电路板座8和电池座10通过内六角螺栓连接在一起，所述的电池设置在电池座10和仪器舱盖101之间。
Claims (9)
1.土壤检测设备，其特征在于：包括壳体，所述壳体的一端设置有仪器舱(1)以及仪器舱盖(101)，另一端设置有传感器舱(2)以及传感器舱盖(201)，所述传感器舱(2)内还设置有传感器座(3)和传感器压盖(4)，所述传感器座(3)上至少设置一个凹槽(5)，所述凹槽(5)的顶部设置有通孔I(6)，所述传感器压盖(4)安装在所述凹槽(5)的底部，所述传感器舱盖(201)上对应传感器底座上的通孔I(6)对应设置有通孔II(7)；其还包括传感器、单片机、存储器和电源，所述传感器和所述存储器分别与所述单片机电相连，所述电源为其他各部分供电；所述传感器设置在所述传感器座的凹槽(5)内，所述传感器的探头依次通过所述凹槽(5)顶部的通孔I(6)、所述传感器舱盖上的通孔II(7)伸出到所述传感器舱之外，所述单片机、所述存储器和所述电源设置在所述仪器舱(1)内。
2.根据权利要求1所述的土壤检测设备，其特征在于：所述传感器为温度传感器、湿度传感器和电导率传感器中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的土壤检测设备，其特征在于：所述传感器座上设置有8个凹槽。
4.根据权利要求1所述的土壤检测设备，其特征在于：所述传感器与所述单片机通过连接电路I相连，所述连接电路I包括Header 14X2连接端子J2、连接端子J3，CON3连接端子J11，光触发元件O1、O2，电阻R1、R21、R33、R34、R35、R36，电容C11，保险丝F1，三极管Q21，电源VCCS和VCC5V；所述的光触发元件中有一个发光二极管和一个双向触发二极管；所述的连接端子J2的9脚串接电阻R21后连接到三极管Q21的基极，三极管Q21的发射极接地，三极管Q21的集电极依次串接光触发元件O2中的发光二极管、光触发元件O1中的发光二极管和电阻R1后连接到电源VCCS，电源VCCS依次串接光触发元件O1中的双向触发二极管和保险丝F1后连接到连接端子J11的3脚，连接端子J11的2脚串接光触发元件O2中的双向触发二极管后连接到电阻R33的一端，电阻R33的另一端分别并接到电阻R34的一端、电阻R35的一端、电容C11的一端和电阻R36的一端，电阻R34的另一端连接到电源VCC5V，电阻R35的另一端和电容C11的另一端接地，电阻R36的另一端连接到连接端子J3的16脚，连接端子J2和连接端子J3连接到单片机，连接端子J11连接到传感器。
5.根据权利要求1所述的土壤检测设备，其特征在于：所述的存储器为W25Q64闪存U1。
6.根据权利要求5所述的土壤检测设备，其特征在于：所述存储器与所述单片机通过连接电路II相连，所述连接电路II包括电阻R51、R52和R53，Header 14X2连接端子J3，电源VCC-3.3V，闪存U1的1脚连接到连接端子J3的4脚，闪存U1的2脚连接到连接端子J3的1脚，闪存U1的3脚串接电阻R51后连接到电源VCC-3.3V，闪存U1的4脚接地，闪存U1的5脚连接到连接端子J3的2脚，闪存U1的6脚分别并接到连接端子J3的3脚和电阻R53的一端，电阻R53的另一端接地，闪存U1的7脚串接电阻R52后连接到电源VCC-3.3V，闪存U1的8脚连接到电源VCC-3.3V；连接端子J3连接到单片机。
7.根据权利要求1所述的土壤检测设备，其特征在于：所述的土壤检测设备通过单片机与上位机进行通信。
8.根据权利要求7所述的土壤检测设备，其特征在于：所述的单片机与所述的上位机通过连接电路III电连接；所述的连接电路III包括MAXA13487EESA收发器U2，HEADER 5连接端子J6，电阻R61、R62、R63、R64、R65和R66，保险丝F21和F22，稳压二极管D1和D2，电源VCC485和电源VCC5V，Header 14X2连接端子J3；所述收发器U2的1脚串接电阻R62后连接到连接端子J3的24脚，收发器U2的2脚和3脚相连后串接电阻R61连接到电源VCC485，收发器U2的4脚串接电阻R63后连接到连接端子J3的23脚，收发器U2的5脚接地，收发器U2的6脚分别并接到电阻R64的一端和保险丝F21的一端，电阻R64的另一端连接到电源VCC485，保险丝F21的另一端分别并接到连接端子J6的3脚和稳压二极管D1的阴极，稳压二极管D1的阳极接地，收发器U2的7脚分别并接到电阻R65的一端和保险丝F22的一端，电阻R65的另一端接地，保险丝F22的另一端分别并接到连接端子J6的4脚和稳压二极管D2的阴极，稳压二极管D2的阳极接地，连接端子J6的3脚串接电阻R66后连接到连接端子J6的4脚，连接端子J6的1脚连接到电源VCC5V，连接端子J6的2脚连接到电源VCC485；连接端子J3连接到单片机，连接端子J6连接到上位机。
9.根据权利要求1所述的土壤检测设备，其特征在于：还包括供电电路，所述供电电路包括CON3POWER连接端子，JUMPER2跳线JP1、JP2、JP3，L78L05ABZ稳压芯片U3和U4，电容C1、C2、C3、C4，电阻R41，1206自动恢复保险丝F31，发光二极管DL；POWER连接端子的3脚依次串接跳线JP1、自动恢复保险丝F31、电阻R41后连接到发光二极管DL的阳极，发光二极管DL的阴极接地，POWER连接端子的1脚接地，自动恢复保险丝F31和电阻R41的公共端分别并接到稳压芯片U3的3脚、电容C1的一端、稳压芯片U4的3脚和电容C3的一端，电容C1的另一端和电容C3的另一端接地，稳压芯片U3的1脚分别并接到电容C2的一端和跳线JP2的一端，电容C2的另一端接地，稳压芯片U4的1脚分别并接到电容C4的一端和跳线JP3的一端，电容C4的另一端接地，跳线JP3的另一端连接到自动恢复保险丝F31和电阻R41公共端，稳压芯片U3的2脚和稳压芯片U4的2脚分别接地；跳线JP2的另一端提供电源VCC485，稳压芯片U3的1脚、电容C2和跳线JP2的公共端提供电源VCC5V,稳压芯片U4的1脚、电容C4和跳线JP3的公共端提供电源VCCS；POWER连接端子连接到电源。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
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2016
- 2016-12-19 CN CN201621392084.9U patent/CN206515329U/zh active Active
Cited By (1)
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| CN106645645A (zh) * | 2016-12-19 | 2017-05-10 | 青岛海洋地质研究所 | 土壤检测设备 |
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|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
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