專利名稱：厚度補(bǔ)償式葉綠素儀的制作方法
厚度補(bǔ)償式葉綠素儀技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于測(cè)試計(jì)量技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種厚度補(bǔ)償式葉綠素儀。
技術(shù)背景
氮肥是全世界施用量最大的一類化學(xué)肥料，也是推薦施肥中最難于準(zhǔn)確定量的一種肥料。究其原因，主要是由于缺乏能夠準(zhǔn)確、迅速、經(jīng)濟(jì)地判斷作物氮營(yíng)養(yǎng)狀況及確定氮肥需要量的測(cè)試方法。我國(guó)是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國(guó)，氮肥用量，位居世界前列。全國(guó)每年化肥用量達(dá)15-20億噸，其中氮肥用量達(dá)到5000萬(wàn)噸，按2010年平均價(jià)，2000元/噸，每年全國(guó)氮肥購(gòu)買花費(fèi)將達(dá)100億元。但是，氮肥施用不科學(xué)，使得我國(guó)氮肥的利用率僅為30%左右。 不合理使用氮肥，不僅造成資源浪費(fèi)，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本增加，而且還會(huì)造成環(huán)境污染。
近年來(lái)，隨著人們對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)地區(qū)地表水和地下水污染的日益關(guān)注，如何準(zhǔn)確地對(duì)作物進(jìn)行氮肥推薦變得越來(lái)越重要。許多大田作物在缺氮時(shí)會(huì)表現(xiàn)出一些肉眼可見的癥狀，通過觀測(cè)葉片顏色變化來(lái)評(píng)價(jià)作物氮營(yíng)養(yǎng)狀況已經(jīng)在生產(chǎn)中獲得應(yīng)用。利用葉色作為推薦施肥指標(biāo)最初是在水稻上開始應(yīng)用，葉色與葉片含氮量呈正相關(guān)。近年來(lái)，一種基于測(cè)定葉片葉綠素相對(duì)含量的手持式葉綠素儀方法引起研究者的關(guān)注。這種儀器可以在田間條件下無(wú)損檢測(cè)植物葉片葉綠素，已開始用于水稻氮肥推薦。
長(zhǎng)期以來(lái)，以實(shí)驗(yàn)室常規(guī)測(cè)試為基礎(chǔ)的傳統(tǒng)測(cè)試手段為取樣、測(cè)定、數(shù)據(jù)分析等， 需耗費(fèi)大量的人力、物力，且時(shí)效性差，不利于推廣應(yīng)用。因此，無(wú)損測(cè)試技術(shù)近年來(lái)在作物氮營(yíng)養(yǎng)診斷及氮肥推薦中得到了廣泛的關(guān)注，被認(rèn)為極有發(fā)展前途的作物營(yíng)養(yǎng)診斷技術(shù)。 國(guó)內(nèi)外專家與學(xué)者在植物氮素含量快速、無(wú)損研究也很多，有近紅外光譜檢測(cè)、多光譜圖像檢測(cè)、遙感影像處理檢測(cè)等方法。已推出一批成果產(chǎn)品，如日本產(chǎn)的CCN6000和SPAD-502葉綠素計(jì)，美國(guó)產(chǎn)的CCM-200葉綠素測(cè)量?jī)x。國(guó)外儀器的缺點(diǎn)在于精度不夠高，且存在技術(shù)壁壘，價(jià)格昂貴，不適合田間作業(yè)或不能直接測(cè)量出植物氮素含量，在我國(guó)推廣困難。國(guó)內(nèi)報(bào)道的該類儀器只有浙江大學(xué)研制的光譜技術(shù)的水稻葉片氮素測(cè)定儀。目前國(guó)內(nèi)外葉綠素儀依然存在局限性，尤其是當(dāng)葉片厚度變化時(shí)，會(huì)對(duì)植物葉綠素含量的測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生影響。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的是提供一種厚度補(bǔ)償式葉綠素儀，利用光路對(duì)植物SPAD值進(jìn)行檢測(cè)，選用測(cè)量力小的高精度差動(dòng)電感式微位移傳感器對(duì)植物葉片厚度進(jìn)行采集，使用單片機(jī)集成電路實(shí)現(xiàn)光路輸出信號(hào)和微位移傳感器輸出信號(hào)的轉(zhuǎn)換、處理，利用測(cè)得的葉片厚度數(shù)據(jù)對(duì)SPAD值進(jìn)行補(bǔ)償。采用單片機(jī)測(cè)控電路實(shí)現(xiàn)對(duì)植物葉片葉綠素相對(duì)含量的精確測(cè)定、處理、存儲(chǔ)、顯示等功能。
本發(fā)明解決技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案為厚度補(bǔ)償式葉綠素儀，包括光路控制模塊、電源模塊、厚度采集和調(diào)理模塊、信號(hào)接收和調(diào)理模塊、單片機(jī)及AD模塊、液晶顯示模塊、MAX3232通信模塊和鍵盤輸入模塊。單片機(jī)及AD模塊分別與信號(hào)接收和調(diào)理模塊、厚度采集和調(diào)理模塊、液晶顯示模塊、MAX3232通信模塊、鍵盤輸入模塊連接；電源模塊向光路控制模塊、厚度采集和調(diào)理模塊供電；光路控制模塊發(fā)出光信號(hào)透過被測(cè)葉片后輸入至信號(hào)接收和調(diào)理模塊，信號(hào)接收和調(diào)理模塊實(shí)現(xiàn)葉片SPAD值的測(cè)量，厚度采集和調(diào)理模塊實(shí)現(xiàn)厚度參數(shù)的測(cè)量，厚度采集和調(diào)理模塊的輸出信號(hào)、信號(hào)接收和調(diào)理模塊的輸出信號(hào)輸入至單片機(jī)及AD模塊，經(jīng)單片機(jī)處理后輸出測(cè)量結(jié)果，并可以通過MAX3232通信模塊與PC通信。
所述的光路控制模塊包括第一電容Cl、三極管Q1、第一可變電阻R1、第一電阻R2、 第一 LED1、第二 LED2、第一芯片Ul和第二芯片U2。
第一電容Cl的一端接地、另一端接第一芯片Ul的1腳；第一芯片Ul的2腳接+5V 電源，第一芯片Ul的3腳、4腳均接地；第一芯片Ul的5腳、8腳均懸空；第一芯片Ul的7 腳接三極管Ql的基極，第一芯片Ul的6腳分別與三極管Ql的發(fā)射極、第一可變電阻Rl的可調(diào)端連接；第一可變電阻Rl的一端接地、另一端懸空；三極管Ql的集電極分別與第二芯片U2的1腳、3腳連接；第二芯片U2的2腳接第一 LEDl的負(fù)極，第一 LEDl的正極接+5V電源；第二芯片U2的4腳接第一電阻R2的一端，第一電阻R2的另一端接第二 LED2的負(fù)極， 第二 LEDl的正極接+5V電源；第二芯片U2的5腳、13腳分別與單片機(jī)模塊中第十一芯片 U13的19腳、18腳連接；第二芯片U2的7腳接地，第二芯片U2的14腳接+3. 3V電源；第二芯片U2的6腳、8腳、9腳、10腳、11腳、12腳均懸空；所述的第一芯片Ul型號(hào)為MAX6126， 第二芯片U2型號(hào)為MAX4066。
所述的電源模塊包括第一濾波電容C36、第二濾波電容C2、第一去耦電容C3、第二電容C4、第三濾波電容C5、第四濾波電容C6、第二去耦電容C7、第三電容C8、第五濾波電容 C9、第三去耦電容C10、第四電容C11、第五電容C12、第三芯片U3、第四芯片U4、第五芯片TO 和第六芯片U6。
第一濾波電容C36的正級(jí)分別與+12V電源、第二濾波電容C2的一端、第三芯片U3 的1腳連接，另一端接地，第二濾波電容C2的另一端接地；第三芯片U3的2腳接地；第三芯片U3的3腳與第一去耦電容C3的一端連接，第三芯片U3的3腳輸出+5V電源，第一去耦電容C3的另一端接地；第二電容C4的正級(jí)與第四芯片U4的2腳連接，負(fù)極與第四芯片U4 的4腳連接；第四芯片U4的1、6、7腳懸空；第四芯片U4的3腳接地；第四芯片U4的5腳與第二去耦電容C7的負(fù)極連接，第四芯片U4的5腳輸出-12V電源，第二去耦電容C7的正極接地；第四芯片U4的8腳分別與+12V電源、第三濾波電容C5、第四濾波電容C6的正級(jí)連接，第三濾波電容C5、第四濾波電容C6的負(fù)級(jí)接地；第三電容C8的正級(jí)與第五芯片TO的2 腳連接，負(fù)極與第五芯片U5的4腳連接；第五芯片U5的1、6、7腳懸空；第五芯片U5的3腳接地；第五芯片U5的5腳與第三去耦電容ClO的負(fù)極連接，第四芯片U4的5腳輸出-5V電源，第三去耦電容ClO的正極接地；第五芯片U5的8腳分別與+12V電源、第五濾波電容C9 的正級(jí)連接，第五濾波電容C9的負(fù)級(jí)接地；第四電容Cll的正級(jí)分別與+5V電源、第六芯片 U6的3腳連接，第四電容Cll的負(fù)級(jí)接地；第六芯片U6的1腳接地；第六芯片U6的2腳與第五電容C12的正級(jí)連接，第六芯片U6的2腳輸出+3. 3V，第五電容C12的負(fù)級(jí)接地；所述的第三芯片U3型號(hào)為KA7805、第四芯片U4型號(hào)為ICL7660A、第五芯片U5型號(hào)為ICL7660A 和第六芯片U6型號(hào)為L(zhǎng)M1117L3。
所述的厚度采集和調(diào)理模塊包括調(diào)零可變電阻R4、第二電阻R3、第三電阻R5、第六電容C18、第二可變電阻R6、第七電容C19、第八電容C20、第四去耦電容C14、第五去耦電容C15、第九電容C21、第十電容C22、放大可變電阻R8、第一插槽J5、第七芯片U8。
調(diào)零可變電阻R4的一端分別與第二電阻R3的一端、第六電容C18的一端、第一插槽J5的3腳連接，調(diào)零可變電阻R4的可調(diào)端分別與第七芯片U8的11腳、第一插槽J5的 2腳連接，另一端接地，第一插槽J5的1腳接地；第六電容C18的另一端與第七芯片U8的2 腳連接；第二電阻R3的另一端分別與第三電阻R5的一端、第七芯片U8的10腳連接，第三電阻R5的另一端接地；第七芯片U8的1腳分別與-12V電源、第四去耦電容C14的一端連接，第四去耦電容C14的另一端接地；第七芯片U8的3、18、19腳懸空；第七芯片U8的4腳與第二可變電阻R6的一端連接，第七芯片U8的5腳與第二可變電阻R6的可調(diào)端連接；第七芯片U8的6腳與第七電容C19的一端連接，7腳與第七電容C19的另一端連接；第七芯片U8的8腳與第八電容C20的一端連接，9腳與第八電容C20的另一端連接；第七芯片U8 的12腳與第十電容C22的一端連接，13腳與第十電容C22的另一端連接；第七芯片U8的 14腳與第九電容C21的一端連接，15腳分別與第九電容C21的另一端、放大可變電阻R8的一端連接；第七芯片U8的16腳與放大可變電阻R8的可調(diào)端連接，第九電阻R14輸出厚度信號(hào)V0，放大可變電阻R8的另一端懸空；第七芯片U8的17腳接地；第七芯片U8的20腳分別與+12V電源、第五去耦電容C15的一端連接，第五去耦電容C15的另一端接地；第一插槽J5連接能夠測(cè)量葉片厚度參數(shù)的差動(dòng)電感式微位移傳感器TESA GT31 ；第七芯片U8的型號(hào)為AD598。
所述的信號(hào)接收和調(diào)理模塊包括第六去耦電容C13、第四電阻R13、第五電阻R9、 第六電阻R10、第七電阻R11、第八電阻R12、第九電阻R14、第七去耦電容C24、第一限流電阻 R18、第八去耦電容C25、第十電阻R17、第i^一電阻R16、第十二電阻R15、第八芯片U7、第九芯片U9。
第六去耦電容C13的一端分別與+5V電源、第八芯片U7的1腳連接，另一端接地； 第八芯片U7的2、6、7腳懸空；第八芯片U7的3、8腳接地；第八芯片U7的4腳分別與5腳、 第四電阻R13的一端連接；第四電阻R13的另一端分別與第九芯片U9的1腳、第六電阻RlO 的一端、第七電阻Rll的一端連接，第六電阻RlO的另一端與第九芯片U9的2腳連接；第七電阻Rll的另一端分別與第九芯片U9的3腳、第五電阻R9的一端連接，第五電阻R9的另一端與第九芯片U9的觀腳連接；第九芯片W的4腳與第八電阻R12的一端連接，第八電阻R12的另一端分別與第九芯片U9的5腳、第九電阻R14的一端連接，第九電阻R14的另一端接地；第九芯片U9的6、7、9、10、19、20、22腳接地；第九芯片U9的8腳分別與第七去耦電容C24的一端、+5V電源連接，第七去耦電容C24的另一端接地；第九芯片U9的11、 12、17、18腳懸空；第九芯片U9的13腳與14腳連接；第九芯片U9的15腳與16腳連接；第九芯片U9的21腳與第一限流電阻R18的一端連接，第一限流電阻R18的另一端與125KHZ 的時(shí)鐘信號(hào)連接；第九芯片U9的23腳分別與-5V電源、第八去耦電容C25 —端連接，第八去耦電容C25另一端接地；第九芯片U9的M、25腳與第十電阻R17的一端連接，第十電阻 R17的另一端分別與第十一電阻R16的一端、第十二電阻R15的一端第九芯片U9的28連接；第九芯片U9的沈腳與第十一電阻R16的另一端連接，第九芯片U9的沈腳輸出光強(qiáng)信號(hào)V2 ；第九芯片U9的27腳與第十二電阻R15另一端連接；第八芯片U7的型號(hào)為0PT101、 第九芯片U9型號(hào)為L(zhǎng)TC1068-25。
所述的單片機(jī)及AD模塊包括第一上拉電阻R19、第二上拉電阻R20、第九去耦電容C26、第十三電阻R28、第十去耦電容C31、第十四電阻R29、開關(guān)Si、第i^一去耦電容C27、第十二去耦電容C28、第一晶振Y1、第二晶振Y2、第i^一電容C29、第十二電容C30、第十芯片 U10、第^^一芯片 U13。
第十芯片UlO的1腳與光強(qiáng)信號(hào)V2連接；第十芯片UlO的2腳與厚度信號(hào)VO連接；第十芯片UlO的3、5、9、10腳接地；第十芯片UlO的4腳懸空；第十芯片UlO的6腳分別與電源3. 3V、第九去耦電容C26的一端連接，第九去耦電容C26的另一端接地；第十芯片 UlO的7腳分別與第二上拉電阻R20的一端、第十一芯片U13的5腳連接，第二上拉電阻R20 的另一端與電源3. 3V連接；第十芯片UlO的8腳分別與第一上拉電阻R19的一端、第十一芯片U13的4腳連接，第一上拉電阻R19的另一端與電源3. 3V連接；第十三電阻R28的一端與3. 3V電源連接，另一端分別與第十去耦電容C31的一端、第十一芯片U13的58腳、開關(guān) Sl的一端連接；第十去耦電容C31的另一端接地，開關(guān)Sl的另一端與第十四電阻R29的一端連接，第十四電阻似9的另一端接地；第十一芯片U13的1腳分別與3. 3V電源、第十二去耦電容C28的一端連接，第十二去耦電容C28的另一端接地；第十一芯片U13的64腳分別與3. 3V電源、第十二去耦電容C27的一端連接，第十二去耦電容C27的另一端接地；第十一芯片U13的8腳與第一晶振Yl的一端連接，第十一芯片U13的9腳與第一晶振Yl的另一端連接；第十一芯片U13的52腳分別與第二晶振Y2的一端、第十一電容C29的一端連接， 第十一芯片U13的53腳分別與第二晶振Y2的另一端、第十二電容C30的一端連接，第十一電容以9與第十二電容C30的另一端接地；第^^一芯片U13的62、63腳接地；第十芯片UlO 的型號(hào)為ADS1112、第^^一芯片U13型號(hào)為MSP430F149。
所述的液晶顯示模塊包括第三可變電阻R27、第十二芯片U11。
第三可變電阻R27的一端接3. 3V電源，可調(diào)端接第十二芯片Ull的3腳，另一端分別與第十二芯片Ull的1腳連接于地；第十二芯片Ull的2、19腳接3. 3V電源；第十二芯片Ull的4腳與第十一芯片U13的觀腳連接；第十二芯片Ull的5腳與第十一芯片U13 的四腳連接；第十二芯片Ull的6腳與第十一芯片U13的30腳連接；第十二芯片Ull的7 腳與第十一芯片U13的36腳連接；第十二芯片Ull的8腳與第十一芯片U13的37腳連接； 第十二芯片Ull的9腳與第十一芯片U13的38腳連接；第十二芯片Ull的10腳與第十一芯片U13的39腳連接；第十二芯片Ull的11腳與第十一芯片U13的40腳連接；第十二芯片Ull的12腳與第十一芯片U13的41腳連接；第十二芯片Ull的13腳與第十一芯片U13 的42腳連接；第十二芯片Ull的14腳與第十一芯片U13的43腳連接；第十二芯片Ull的 15腳與第十一芯片U13的45腳連接；第十二芯片Ull的16、18腳懸空；第十二芯片Ull的 18腳與第十一芯片U13的46腳連接；第十二芯片Ull的20腳接地；第十二芯片Ull的型號(hào)是 LCM128645ZK。
所述的MAX3232通信模塊包括接口 J2、第十三電容C35、第十四電容C32、第十五電容C33、第十六電容C34、第十三去耦電容C40、第十三芯片U12。
接口 J2的1、6、7、8、4、9腳接地；接口 J2的2腳與第十三芯片U12的7腳連接；接口 J2的3腳與第十三芯片U12的8腳連接；接口 J2的5腳接地；第十三芯片U12的1腳與第十五電容C33的一端連接，第十三芯片U12的3腳與第十五電容C33的另一端連接； 第十三芯片U12的2腳與第十四電容C32的一端連接，第十四電容C32的另一端接地；第十三芯片U12的4腳與第十六電容C34的一端連接，第十三芯片U12的5腳與第十六電容C34的另一端連接；第十三芯片U12的6腳與第十三電容C35的一端連接，第十三電容C35 的另一端接地；第十三芯片U12的9腳與第十一芯片U13的32腳連接；第十三芯片U12的 10腳與第十一芯片U13的33腳連接；第十三芯片U12的11、12、13、14腳懸空；第十三芯片 U12的15腳接地；第十三芯片U12的16腳分別與3. 3V電源、第十三去耦電容C40的一端連接，第十三去耦電容C40的另一端接地；接口 J2的型號(hào)為DB9接口 ；第十三芯片U12型號(hào)為 MAX3232。
所述的鍵盤輸入模塊包括第二插槽J1、第三上拉電阻R21、第四上拉電阻R22、第五上拉電阻R23、第六上拉電阻R24、第七上拉電阻R25、第八上拉電阻R26 ；第二插槽Jl的 1腳接地；第二插槽Jl的2腳分別與第三上拉電阻R21的一端、第十一芯片U13的17腳連接，第三上拉電阻R21的另一端與電源3. 3V連接；第二插槽Jl的3腳分別與第四上拉電阻 R22的一端、第十一芯片U13的16腳連接，第四上拉電阻R22的另一端與電源3. 3V連接； 第二插槽Jl的4腳分別與第五上拉電阻R23的一端、第十一芯片U13的15腳連接，第五上拉電阻R23的另一端與電源3. 3V連接；第二插槽Jl的5腳分別與第六上拉電阻R24的一端、第十一芯片U13的14腳連接，第六上拉電阻R24的另一端與電源3. 3V連接；第二插槽 Jl的6腳分別與第七上拉電阻R25的一端、第十一芯片U13的13腳連接，第七上拉電阻R25 的另一端與電源3. 3V連接；第二插槽Jl的7腳分別與第八上拉電阻似6的一端、第十一芯片U13的12腳連接，第八上拉電阻R26的另一端與電源3. 3V連接。
本發(fā)明的有益效果利用本發(fā)明測(cè)得校正后的植物葉片SPAD值，一定程度上消除葉片厚度對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響，精度更高。SPAD測(cè)量精度士0. 5 SPAD單位，葉片厚度測(cè)量分辨力lMm。


圖1是本發(fā)明原理框圖； 圖2是光路控制模塊電路圖； 圖3是電源模塊電路圖；圖4是厚度采集和調(diào)理模塊電路圖； 圖5是信號(hào)接收和調(diào)理模塊電路圖； 圖6是單片機(jī)及AD模塊電路圖； 圖7是液晶顯示模塊電路圖； 圖8是MAX3232通信模塊電路圖； 圖9是鍵盤輸入模塊電路圖； 圖10是葉綠素儀測(cè)量過程流程圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖進(jìn)一步說明本發(fā)明。
如圖1所示，厚度補(bǔ)償式葉綠素儀，包括光路控制模塊、電源模塊、厚度采集和調(diào)理模塊、信號(hào)接收和調(diào)理模塊、單片機(jī)及AD模塊、液晶顯示模塊、MAX3232通信模塊和鍵盤輸入模塊。單片機(jī)及AD模塊分別與信號(hào)接收和調(diào)理模塊、厚度采集和調(diào)理模塊、液晶顯示模塊、MAX3232通信模塊、鍵盤輸入模塊連接；電源模塊向光路控制模塊、厚度采集和調(diào)理模塊供電；光路控制模塊發(fā)出光信號(hào)透過被測(cè)葉片后輸入至信號(hào)接收和調(diào)理模塊，信號(hào)接收和調(diào)理模塊實(shí)現(xiàn)葉片SPAD值的測(cè)量，厚度采集和調(diào)理模塊實(shí)現(xiàn)厚度參數(shù)的測(cè)量，厚度采集和調(diào)理模塊的輸出信號(hào)、信號(hào)接收和調(diào)理模塊的輸出信號(hào)輸入至單片機(jī)及AD模塊，經(jīng)單片機(jī)處理后輸出測(cè)量結(jié)果，并可以通過MAX3232通信模塊與PC通信。
如圖2所示，光路控制模塊包括第一電容Cl、三極管Q1、第一可變電阻R1、第一電阻R2、第一 LED1、第二 LED2、第一芯片Ul和第二芯片U2。
第一電容Cl的一端接地、另一端接第一芯片Ul的1腳；第一芯片Ul的2腳接+5V 電源，第一芯片Ul的3腳、4腳均接地；第一芯片Ul的5腳、8腳均懸空；第一芯片Ul的7 腳接三極管Ql的基極，第一芯片Ul的6腳分別與三極管Ql的發(fā)射極、第一可變電阻Rl的可調(diào)端連接；第一可變電阻Rl的一端接地、另一端懸空；三極管Ql的集電極分別與第二芯片U2的1腳、3腳連接；第二芯片U2的2腳接第一 LEDl的負(fù)極，第一 LEDl的正極接+5V電源；第二芯片U2的4腳接第一電阻R2的一端，第一電阻R2的另一端接第二 LED2的負(fù)極， 第二 LEDl的正極接+5V電源；第二芯片U2的5腳、13腳分別與單片機(jī)模塊中第十一芯片 U13的19腳、18腳連接；第二芯片U2的7腳接地，第二芯片U2的14腳接+3. 3V電源；第二芯片U2的6腳、8腳、9腳、10腳、11腳、12腳均懸空；所述的第一芯片Ul型號(hào)為MAX6126, 第二芯片U2型號(hào)為MAX4066。
如圖3所示，電源模塊包括第一濾波電容C36、第二濾波電容C2、第一去耦電容C3、 第二電容C4、第三濾波電容C5、第四濾波電容C6、第二去耦電容C7、第三電容C8、第五濾波電容C9、第三去耦電容C10、第四電容C11、第五電容C12、第三芯片U3、第四芯片U4、第五芯片TO和第六芯片U6。
第一濾波電容C36的正級(jí)分別與+12V電源、第二濾波電容C2的一端、第三芯片U3 的1腳連接，另一端接地，第二濾波電容C2的另一端接地；第三芯片U3的2腳接地；第三芯片U3的3腳與第一去耦電容C3的一端連接，第三芯片U3的3腳輸出+5V電源，第一去耦電容C3的另一端接地；第二電容C4的正級(jí)與第四芯片U4的2腳連接，負(fù)極與第四芯片U4 的4腳連接；第四芯片U4的1、6、7腳懸空；第四芯片U4的3腳接地；第四芯片U4的5腳與第二去耦電容C7的負(fù)極連接，第四芯片U4的5腳輸出-12V電源，第二去耦電容C7的正極接地；第四芯片U4的8腳分別與+12V電源、第三濾波電容C5、第四濾波電容C6的正級(jí)連接，第三濾波電容C5、第四濾波電容C6的負(fù)級(jí)接地；第三電容C8的正級(jí)與第五芯片TO的2 腳連接，負(fù)極與第五芯片U5的4腳連接；第五芯片U5的1、6、7腳懸空；第五芯片U5的3腳接地；第五芯片U5的5腳與第三去耦電容ClO的負(fù)極連接，第四芯片U4的5腳輸出-5V電源，第三去耦電容ClO的正極接地；第五芯片U5的8腳分別與+12V電源、第五濾波電容C9 的正級(jí)連接，第五濾波電容C9的負(fù)級(jí)接地；第四電容Cll的正級(jí)分別與+5V電源、第六芯片 U6的3腳連接，第四電容Cll的負(fù)級(jí)接地；第六芯片U6的1腳接地；第六芯片U6的2腳與第五電容C12的正級(jí)連接，第六芯片U6的2腳輸出+3. 3V，第五電容C12的負(fù)級(jí)接地；所述的第三芯片U3型號(hào)為KA7805、第四芯片U4型號(hào)為ICL7660A、第五芯片U5型號(hào)為ICL7660A 和第六芯片U6型號(hào)為L(zhǎng)M1117L3。
如圖4所示，厚度采集和調(diào)理模塊包括調(diào)零可變電阻R4、第二電阻R3、第三電阻 R5、第六電容C18、第二可變電阻R6、第七電容C19、第八電容C20、第四去耦電容C14、第五去耦電容C15、第九電容C21、第十電容C22、放大可變電阻R8、第一插槽J5、第七芯片U8。
調(diào)零可變電阻R4的一端分別與第二電阻R3的一端、第六電容C18的一端、第一插槽J5的3腳連接，調(diào)零可變電阻R4的可調(diào)端分別與第七芯片U8的11腳、第一插槽J5的 2腳連接，另一端接地，第一插槽J5的1腳接地；第六電容C18的另一端與第七芯片U8的2 腳連接；第二電阻R3的另一端分別與第三電阻R5的一端、第七芯片U8的10腳連接，第三電阻R5的另一端接地；第七芯片U8的1腳分別與-12V電源、第四去耦電容C14的一端連接，第四去耦電容C14的另一端接地；第七芯片U8的3、18、19腳懸空；第七芯片U8的4腳與第二可變電阻R6的一端連接，第七芯片U8的5腳與第二可變電阻R6的可調(diào)端連接；第七芯片U8的6腳與第七電容C19的一端連接，7腳與第七電容C19的另一端連接；第七芯片U8的8腳與第八電容C20的一端連接，9腳與第八電容C20的另一端連接；第七芯片U8 的12腳與第十電容C22的一端連接，13腳與第十電容C22的另一端連接；第七芯片U8的 14腳與第九電容C21的一端連接，15腳分別與第九電容C21的另一端、放大可變電阻R8的一端連接；第七芯片U8的16腳與放大可變電阻R8的可調(diào)端連接，第九電阻R14輸出厚度信號(hào)V0，放大可變電阻R8的另一端懸空；第七芯片U8的17腳接地；第七芯片U8的20腳分別與+12V電源、第五去耦電容C15的一端連接，第五去耦電容C15的另一端接地；第一插槽J5連接能夠測(cè)量葉片厚度參數(shù)的差動(dòng)電感式微位移傳感器TESA GT31 ；第七芯片U8的型號(hào)為AD598。
如圖5所示，信號(hào)接收和調(diào)理模塊包括第六去耦電容C13、第四電阻R13、第五電阻 R9、第六電阻R10、第七電阻R11、第八電阻R12、第九電阻R14、第七去耦電容C24、第一限流電阻R18、第八去耦電容C25、第十電阻R17、第i^一電阻R16、第十二電阻R15、第八芯片U7、 第九芯片U9。
第六去耦電容C13的一端分別與+5V電源、第八芯片U7的1腳連接，另一端接地； 第八芯片U7的2、6、7腳懸空；第八芯片U7的3、8腳接地；第八芯片U7的4腳分別與5腳、 第四電阻R13的一端連接；第四電阻R13的另一端分別與第九芯片U9的1腳、第六電阻RlO 的一端、第七電阻Rll的一端連接，第六電阻RlO的另一端與第九芯片U9的2腳連接；第七電阻Rll的另一端分別與第九芯片U9的3腳、第五電阻R9的一端連接，第五電阻R9的另一端與第九芯片U9的觀腳連接；第九芯片W的4腳與第八電阻R12的一端連接，第八電阻R12的另一端分別與第九芯片U9的5腳、第九電阻R14的一端連接，第九電阻R14的另一端接地；第九芯片U9的6、7、9、10、19、20、22腳接地；第九芯片U9的8腳分別與第七去耦電容C24的一端、+5V電源連接，第七去耦電容C24的另一端接地；第九芯片U9的11、 12、17、18腳懸空；第九芯片U9的13腳與14腳連接；第九芯片U9的15腳與16腳連接；第九芯片U9的21腳與第一限流電阻R18的一端連接，第一限流電阻R18的另一端與125KHZ 的時(shí)鐘信號(hào)連接；第九芯片U9的23腳分別與-5V電源、第八去耦電容C25 —端連接，第八去耦電容C25另一端接地；第九芯片U9的M、25腳與第十電阻R17的一端連接，第十電阻 R17的另一端分別與第十一電阻R16的一端、第十二電阻R15的一端第九芯片U9的28連接；第九芯片U9的沈腳與第十一電阻R16的另一端連接，第九芯片U9的沈腳輸出光強(qiáng)信號(hào)V2 ；第九芯片U9的27腳與第十二電阻R15另一端連接；第八芯片U7的型號(hào)為0PT101、 第九芯片U9型號(hào)為L(zhǎng)TC1068-25。
如圖6所示，單片機(jī)及AD模塊包括第一上拉電阻R19、第二上拉電阻R20、第九去耦電容C26、第十三電阻R28、第十去耦電容C31、第十四電阻R29、開關(guān)Si、第i^一去耦電容C27、第十二去耦電容C28、第一晶振Y1、第二晶振Y2、第十一電容C29、第十二電容C30、第十芯片U10、第i^一芯片U13。
第十芯片UlO的1腳與光強(qiáng)信號(hào)V2連接；第十芯片UlO的2腳與厚度信號(hào)VO連接；第十芯片UlO的3、5、9、10腳接地；第十芯片UlO的4腳懸空；第十芯片UlO的6腳分別與電源3. 3V、第九去耦電容C26的一端連接，第九去耦電容C26的另一端接地；第十芯片 UlO的7腳分別與第二上拉電阻R20的一端、第十一芯片U13的5腳連接，第二上拉電阻R20 的另一端與電源3. 3V連接；第十芯片UlO的8腳分別與第一上拉電阻R19的一端、第十一芯片U13的4腳連接，第一上拉電阻R19的另一端與電源3. 3V連接；第十三電阻R28的一端與3. 3V電源連接，另一端分別與第十去耦電容C31的一端、第十一芯片U13的58腳、開關(guān) Sl的一端連接；第十去耦電容C31的另一端接地，開關(guān)Sl的另一端與第十四電阻R29的一端連接，第十四電阻似9的另一端接地；第十一芯片U13的1腳分別與3. 3V電源、第十二去耦電容C28的一端連接，第十二去耦電容C28的另一端接地；第十一芯片U13的64腳分別與3. 3V電源、第十二去耦電容C27的一端連接，第十二去耦電容C27的另一端接地；第十一芯片U13的8腳與第一晶振Yl的一端連接，第十一芯片U13的9腳與第一晶振Yl的另一端連接；第十一芯片U13的52腳分別與第二晶振Y2的一端、第十一電容C29的一端連接， 第十一芯片U13的53腳分別與第二晶振Y2的另一端、第十二電容C30的一端連接，第十一電容以9與第十二電容C30的另一端接地；第^^一芯片U13的62、63腳接地；第十芯片UlO 的型號(hào)為ADS1112、第^^一芯片U13型號(hào)為MSP430F149。
如圖7所示，液晶顯示模塊包括第三可變電阻R27、第十二芯片U11。
第三可變電阻R27的一端接3. 3V電源，可調(diào)端接第十二芯片Ull的3腳，另一端分別與第十二芯片Ull的1腳連接于地；第十二芯片Ull的2、19腳接3. 3V電源；第十二芯片Ull的4腳與第十一芯片U13的觀腳連接；第十二芯片Ull的5腳與第十一芯片U13 的四腳連接；第十二芯片Ull的6腳與第十一芯片U13的30腳連接；第十二芯片Ull的7 腳與第十一芯片U13的36腳連接；第十二芯片Ull的8腳與第十一芯片U13的37腳連接； 第十二芯片Ull的9腳與第十一芯片U13的38腳連接；第十二芯片Ull的10腳與第十一芯片U13的39腳連接；第十二芯片Ull的11腳與第十一芯片U13的40腳連接；第十二芯片Ull的12腳與第十一芯片U13的41腳連接；第十二芯片Ull的13腳與第十一芯片U13 的42腳連接；第十二芯片Ull的14腳與第十一芯片U13的43腳連接；第十二芯片Ull的 15腳與第十一芯片U13的45腳連接；第十二芯片Ull的16、18腳懸空；第十二芯片Ull的 18腳與第十一芯片U13的46腳連接；第十二芯片Ull的20腳接地；第十二芯片Ull的型號(hào)是 LCM128645ZK。
如圖8所示，MAX3232通信模塊包括接口 J2、第十三電容C35、第十四電容C32、第十五電容C33、第十六電容C34、第十三去耦電容C40、第十三芯片U12。
接口 J2的1、6、7、8、4、9腳接地；接口 J2的2腳與第十三芯片U12的7腳連接；接口 J2的3腳與第十三芯片U12的8腳連接；接口 J2的5腳接地；第十三芯片U12的1腳與第十五電容C33的一端連接，第十三芯片U12的3腳與第十五電容C33的另一端連接； 第十三芯片U12的2腳與第十四電容C32的一端連接，第十四電容C32的另一端接地；第十三芯片U12的4腳與第十六電容C34的一端連接，第十三芯片U12的5腳與第十六電容 C34的另一端連接；第十三芯片U12的6腳與第十三電容C35的一端連接，第十三電容C35的另一端接地；第十三芯片U12的9腳與第十一芯片U13的32腳連接；第十三芯片U12的 10腳與第十一芯片U13的33腳連接；第十三芯片U12的11、12、13、14腳懸空；第十三芯片 U12的15腳接地；第十三芯片U12的16腳分別與3. 3V電源、第十三去耦電容C40的一端連接，第十三去耦電容C40的另一端接地；接口 J2的型號(hào)為DB9接口 ；第十三芯片U12型號(hào)為 MAX3232。
如圖9所示，鍵盤輸入模塊包括第二插槽J1、第三上拉電阻R21、第四上拉電阻 R22、第五上拉電阻R23、第六上拉電阻R24、第七上拉電阻R25、第八上拉電阻R26 ；第二插槽 Jl的1腳接地；第二插槽Jl的2腳分別與第三上拉電阻R21的一端、第十一芯片U13的17 腳連接，第三上拉電阻R21的另一端與電源3. 3V連接；第二插槽Jl的3腳分別與第四上拉電阻R22的一端、第十一芯片U13的16腳連接，第四上拉電阻R22的另一端與電源3. 3V連接；第二插槽Jl的4腳分別與第五上拉電阻R23的一端、第十一芯片U13的15腳連接，第五上拉電阻R23的另一端與電源3. 3V連接；第二插槽Jl的5腳分別與第六上拉電阻RM 的一端、第十一芯片U13的14腳連接，第六上拉電阻R24的另一端與電源3. 3V連接；第二插槽Jl的6腳分別與第七上拉電阻R25的一端、第十一芯片U13的13腳連接，第七上拉電阻R25的另一端與電源3. 3V連接；第二插槽Jl的7腳分別與第八上拉電阻似6的一端、第十一芯片U13的12腳連接，第八上拉電阻R26的另一端與電源3. 3V連接。
如圖10所示，厚度補(bǔ)償式葉綠素儀的工作過程電源模塊為光路控制模塊、 電源模塊、厚度采集和調(diào)理模塊、信號(hào)接收和調(diào)理模塊提供正負(fù)12V、正負(fù)5V電源， 為單片機(jī)及AD模塊、液晶顯示模塊、MAX3232通信模塊和鍵盤輸入模塊提供3. 3V電源；未放置葉片時(shí)，通過鍵盤輸入模塊操作，使光路控制模塊控制兩個(gè)波長(zhǎng)為940nm 和650nm的LED燈輪流發(fā)光，其光信號(hào)被信號(hào)接收和調(diào)理模塊接受、調(diào)理濾波變成電壓信號(hào)，最后通過單片機(jī)及AD模塊進(jìn)行數(shù)字處理轉(zhuǎn)換，記錄兩個(gè)波長(zhǎng)的光強(qiáng)4o、km ；放置好葉片后，按鍵輸入使光路控制模塊再次控制兩個(gè)LED燈輪流發(fā)光，通過信號(hào)接收和調(diào)理模塊和單片機(jī)及AD模塊，記錄得到光強(qiáng)、/； ,在SPAD測(cè)量鍵輸入后將未放葉片前得到的光強(qiáng)、4S和放了葉片后得到的光強(qiáng)、4 代入到SPAD值計(jì)算公式ι腳= I0g^EMJ650"J940在液晶顯示模塊上顯示出SPAD值，同時(shí)按厚度測(cè)量鍵，使厚度采集和調(diào)理模塊中的葉片厚度傳感器將葉片厚度信號(hào)變成電壓信號(hào)，經(jīng)過調(diào)理濾波后通過單片機(jī)及AD模塊轉(zhuǎn)換， 在液晶顯示模塊上顯示出葉片厚度值H;按下校正鍵后，將SPAD值除以厚度值H，就得到 SPAD校正值SPADl ；最后可以通過單片機(jī)模塊和MAX3232通信模塊，將達(dá)到的數(shù)據(jù)與PC連接交互。
權(quán)利要求
1.厚度補(bǔ)償式葉綠素儀，包括光路控制模塊、電源模塊、厚度采集和調(diào)理模塊、信號(hào)接收和調(diào)理模塊、單片機(jī)及AD模塊、液晶顯示模塊、MAX3232通信模塊和鍵盤輸入模塊，其特征在于單片機(jī)及AD模塊分別與信號(hào)接收和調(diào)理模塊、厚度采集和調(diào)理模塊、液晶顯示模塊、MAX3232通信模塊、鍵盤輸入模塊連接；電源模塊向光路控制模塊、厚度采集和調(diào)理模塊供電；光路控制模塊發(fā)出光信號(hào)透過被測(cè)葉片后輸入至信號(hào)接收和調(diào)理模塊，信號(hào)接收和調(diào)理模塊實(shí)現(xiàn)葉片SPAD值的測(cè)量，厚度采集和調(diào)理模塊實(shí)現(xiàn)厚度參數(shù)的測(cè)量，厚度采集和調(diào)理模塊的輸出信號(hào)、信號(hào)接收和調(diào)理模塊的輸出信號(hào)輸入至單片機(jī)及AD模塊，經(jīng)單片機(jī)處理后輸出測(cè)量結(jié)果，并可以通過MAX3232通信模塊與PC通信；所述的光路控制模塊包括第一電容Cl、三極管Q1、第一可變電阻R1、第一電阻R2、第一 LED1、第二 LED2、第一芯片Ul和第二芯片U2 ；第一電容Cl的一端接地、另一端接第一芯片Ul的1腳；第一芯片Ul的2腳接+5V電源，第一芯片Ul的3腳、4腳均接地；第一芯片Ul的5腳、8腳均懸空；第一芯片Ul的7腳接三極管Ql的基極，第一芯片Ul的6腳分別與三極管Ql的發(fā)射極、第一可變電阻Rl的可調(diào)端連接；第一可變電阻Rl的一端接地、另一端懸空；三極管Ql的集電極分別與第二芯片 U2的1腳、3腳連接；第二芯片U2的2腳接第一 LEDl的負(fù)極，第一 LEDl的正極接+5V電源；第二芯片U2的4腳接第一電阻R2的一端，第一電阻R2的另一端接第二 LED2的負(fù)極， 第二 LEDl的正極接+5V電源；第二芯片U2的5腳、13腳分別與單片機(jī)模塊中第十一芯片 U13的19腳、18腳連接；第二芯片U2的7腳接地，第二芯片U2的14腳接+3. 3V電源；第二芯片U2的6腳、8腳、9腳、10腳、11腳、12腳均懸空；所述的第一芯片Ul型號(hào)為MAX6126， 第二芯片U2型號(hào)為MAX4066 ；所述的電源模塊包括第一濾波電容C36、第二濾波電容C2、第一去耦電容C3、第二電容 C4、第三濾波電容C5、第四濾波電容C6、第二去耦電容C7、第三電容C8、第五濾波電容C9、第三去耦電容C10、第四電容C11、第五電容C12、第三芯片U3、第四芯片U4、第五芯片U5和第六芯片U6 ；第一濾波電容C36的正級(jí)分別與+12V電源、第二濾波電容C2的一端、第三芯片U3的 1腳連接，另一端接地，第二濾波電容C2的另一端接地；第三芯片U3的2腳接地；第三芯片 U3的3腳與第一去耦電容C3的一端連接，第三芯片U3的3腳輸出+5V電源，第一去耦電容 C3的另一端接地；第二電容C4的正級(jí)與第四芯片U4的2腳連接，負(fù)極與第四芯片U4的4 腳連接；第四芯片U4的1、6、7腳懸空；第四芯片U4的3腳接地；第四芯片U4的5腳與第二去耦電容C7的負(fù)極連接，第四芯片U4的5腳輸出-12V電源，第二去耦電容C7的正極接地；第四芯片U4的8腳分別與+12V電源、第三濾波電容C5、第四濾波電容C6的正級(jí)連接， 第三濾波電容C5、第四濾波電容C6的負(fù)級(jí)接地；第三電容C8的正級(jí)與第五芯片U5的2腳連接，負(fù)極與第五芯片U5的4腳連接；第五芯片U5的1、6、7腳懸空；第五芯片U5的3腳接地；第五芯片U5的5腳與第三去耦電容ClO的負(fù)極連接，第四芯片U4的5腳輸出-5V電源，第三去耦電容ClO的正極接地；第五芯片U5的8腳分別與+12V電源、第五濾波電容C9 的正級(jí)連接，第五濾波電容C9的負(fù)級(jí)接地；第四電容Cll的正級(jí)分別與+5V電源、第六芯片 U6的3腳連接，第四電容Cll的負(fù)級(jí)接地；第六芯片U6的1腳接地；第六芯片U6的2腳與第五電容C12的正級(jí)連接，第六芯片U6的2腳輸出+3. 3V，第五電容C12的負(fù)級(jí)接地；所述的第三芯片U3型號(hào)為KA7805、第四芯片U4型號(hào)為ICL7660A、第五芯片U5型號(hào)為ICL7660A和第六芯片U6型號(hào)為L(zhǎng)M1117L3 ；所述的厚度采集和調(diào)理模塊包括調(diào)零可變電阻R4、第二電阻R3、第三電阻R5、第六電容C18、第二可變電阻R6、第七電容C19、第八電容C20、第四去耦電容C14、第五去耦電容 C15、第九電容C21、第十電容C22、放大可變電阻R8、第一插槽J5、第七芯片U8 ；調(diào)零可變電阻R4的一端分別與第二電阻R3的一端、第六電容C18的一端、第一插槽J5 的3腳連接，調(diào)零可變電阻R4的可調(diào)端分別與第七芯片U8的11腳、第一插槽J5的2腳連接，另一端接地，第一插槽J5的1腳接地；第六電容C18的另一端與第七芯片U8的2腳連接；第二電阻R3的另一端分別與第三電阻R5的一端、第七芯片U8的10腳連接，第三電阻 R5的另一端接地；第七芯片U8的1腳分別與-12V電源、第四去耦電容C14的一端連接，第四去耦電容C14的另一端接地；第七芯片U8的3、18、19腳懸空；第七芯片U8的4腳與第二可變電阻R6的一端連接，第七芯片U8的5腳與第二可變電阻R6的可調(diào)端連接；第七芯片U8的6腳與第七電容C19的一端連接，7腳與第七電容C19的另一端連接；第七芯片U8 的8腳與第八電容C20的一端連接，9腳與第八電容C20的另一端連接；第七芯片U8的12 腳與第十電容C22的一端連接，13腳與第十電容C22的另一端連接；第七芯片U8的14腳與第九電容C21的一端連接，15腳分別與第九電容C21的另一端、放大可變電阻R8的一端連接；第七芯片U8的16腳與放大可變電阻R8的可調(diào)端連接，第九電阻R14輸出厚度信號(hào) V0，放大可變電阻R8的另一端懸空；第七芯片U8的17腳接地；第七芯片U8的20腳分別與+12V電源、第五去耦電容C15的一端連接，第五去耦電容C15的另一端接地；第一插槽J5 連接能夠測(cè)量葉片厚度參數(shù)的差動(dòng)電感式微位移傳感器TESA GT31 ；第七芯片U8的型號(hào)為 AD598 ；所述的信號(hào)接收和調(diào)理模塊包括第六去耦電容C13、第四電阻R13、第五電阻R9、第六電阻R10、第七電阻R11、第八電阻R12、第九電阻R14、第七去耦電容C24、第一限流電阻 R18、第八去耦電容C25、第十電阻R17、第i^一電阻R16、第十二電阻R15、第八芯片U7、第九芯片U9 ；第六去耦電容C13的一端分別與+5V電源、第八芯片U7的1腳連接，另一端接地；第八芯片U7的2、6、7腳懸空；第八芯片U7的3、8腳接地；第八芯片U7的4腳分別與5腳、第四電阻R13的一端連接；第四電阻R13的另一端分別與第九芯片U9的1腳、第六電阻RlO的一端、第七電阻Rll的一端連接，第六電阻RlO的另一端與第九芯片U9的2腳連接；第七電阻Rll的另一端分別與第九芯片U9的3腳、第五電阻R9的一端連接，第五電阻R9的另一端與第九芯片U9的觀腳連接；第九芯片U9的4腳與第八電阻R12的一端連接，第八電阻 R12的另一端分別與第九芯片U9的5腳、第九電阻R14的一端連接，第九電阻R14的另一端接地；第九芯片U9的6、7、9、10、19、20、22腳接地；第九芯片U9的8腳分別與第七去耦電容C24的一端、+5V電源連接，第七去耦電容C24的另一端接地；第九芯片U9的11、12、17、 18腳懸空；第九芯片W的13腳與14腳連接；第九芯片W的15腳與16腳連接；第九芯片 U9的21腳與第一限流電阻R18的一端連接，第一限流電阻R18的另一端與125KHZ的時(shí)鐘信號(hào)連接；第九芯片U9的23腳分別與-5V電源、第八去耦電容C25 —端連接，第八去耦電容C25另一端接地；第九芯片U9的M、25腳與第十電阻R17的一端連接，第十電阻R17的另一端分別與第十一電阻R16的一端、第十二電阻R15的一端第九芯片U9的觀連接；第九芯片U9的沈腳與第十一電阻R16的另一端連接，第九芯片U9的沈腳輸出光強(qiáng)信號(hào)V2 ；第九芯片U9的27腳與第十二電阻R15另一端連接；第八芯片U7的型號(hào)為0PT101、第九芯片 U9 型號(hào)為 LTC1068-25 ；所述的單片機(jī)及AD模塊包括第一上拉電阻R19、第二上拉電阻R20、第九去耦電容C26、 第十三電阻R28、第十去耦電容C31、第十四電阻R29、開關(guān)Si、第i^一去耦電容C27、第十二去耦電容C28、第一晶振Y1、第二晶振Y2、第十一電容C29、第十二電容C30、第十芯片U10、 第十一芯片U13;第十芯片UlO的1腳與光強(qiáng)信號(hào)V2連接；第十芯片UlO的2腳與厚度信號(hào)VO連接；第十芯片UlO的3、5、9、10腳接地；第十芯片UlO的4腳懸空；第十芯片UlO的6腳分別與電源3. 3V、第九去耦電容C26的一端連接，第九去耦電容C26的另一端接地；第十芯片UlO的 7腳分別與第二上拉電阻R20的一端、第十一芯片U13的5腳連接，第二上拉電阻R20的另一端與電源3. 3V連接；第十芯片UlO的8腳分別與第一上拉電阻R19的一端、第十一芯片 U13的4腳連接，第一上拉電阻R19的另一端與電源3. 3V連接；第十三電阻R28的一端與 3. 3V電源連接，另一端分別與第十去耦電容C31的一端、第十一芯片U13的58腳、開關(guān)Sl 的一端連接；第十去耦電容C31的另一端接地，開關(guān)Sl的另一端與第十四電阻R29的一端連接，第十四電阻似9的另一端接地；第十一芯片U13的1腳分別與3. 3V電源、第十二去耦電容C28的一端連接，第十二去耦電容C28的另一端接地；第十一芯片U13的64腳分別與 3. 3V電源、第十二去耦電容C27的一端連接，第十二去耦電容C27的另一端接地；第十一芯片U13的8腳與第一晶振Yl的一端連接，第十一芯片U13的9腳與第一晶振Yl的另一端連接；第十一芯片U13的52腳分別與第二晶振Y2的一端、第十一電容C29的一端連接，第十一芯片U13的53腳分別與第二晶振Y2的另一端、第十二電容C30的一端連接，第十一電容以9與第十二電容C30的另一端接地；第十一芯片U13的62、63腳接地；第十芯片UlO的型號(hào)為ADS1112、第^^一芯片U13型號(hào)為MSP430F149 ；所述的液晶顯示模塊包括第三可變電阻R27、第十二芯片Ull ； 第三可變電阻R27的一端接3. 3V電源，可調(diào)端接第十二芯片Ull的3腳，另一端分別與第十二芯片Ull的1腳連接于地；第十二芯片Ull的2、19腳接3. 3V電源；第十二芯片 Ull的4腳與第十一芯片U13的觀腳連接；第十二芯片Ull的5腳與第十一芯片U13的四腳連接；第十二芯片Ull的6腳與第十一芯片U13的30腳連接；第十二芯片Ull的7腳與第十一芯片U13的36腳連接；第十二芯片Ull的8腳與第十一芯片U13的37腳連接；第十二芯片Ull的9腳與第十一芯片U13的38腳連接；第十二芯片Ull的10腳與第十一芯片U13的39腳連接；第十二芯片Ull的11腳與第十一芯片U13的40腳連接；第十二芯片 Ull的12腳與第十一芯片U13的41腳連接；第十二芯片Ull的13腳與第十一芯片U13的 42腳連接；第十二芯片Ull的14腳與第十一芯片U13的43腳連接；第十二芯片Ull的15 腳與第十一芯片U13的45腳連接；第十二芯片Ull的16、18腳懸空；第十二芯片Ull的18 腳與第十一芯片U13的46腳連接；第十二芯片Ull的20腳接地；第十二芯片Ull的型號(hào)是 LCM128645ZK ；所述的MAX3232通信模塊包括接口 J2、第十三電容C35、第十四電容C32、第十五電容 C33、第十六電容C34、第十三去耦電容C40、第十三芯片U12 ；接口 J2的1、6、7、8、4、9腳接地；接口 J2的2腳與第十三芯片U12的7腳連接；接口 J2的3腳與第十三芯片U12的8腳連接；接口 J2的5腳接地；第十三芯片U12的1腳與第十五電容C33的一端連接，第十三芯片U12的3腳與第十五電容C33的另一端連接；第十三芯片U12的2腳與第十四電容C32的一端連接，第十四電容C32的另一端接地；第十三芯片 U12的4腳與第十六電容C34的一端連接，第十三芯片U12的5腳與第十六電容C34的另一端連接；第十三芯片U12的6腳與第十三電容C35的一端連接，第十三電容C35的另一端接地；第十三芯片U12的9腳與第十一芯片U13的32腳連接；第十三芯片U12的10腳與第十一芯片U13的33腳連接；第十三芯片U12的11、12、13、14腳懸空；第十三芯片U12的15 腳接地；第十三芯片U12的16腳分別與3. 3V電源、第十三去耦電容C40的一端連接，第十三去耦電容C40的另一端接地；接口 J2的型號(hào)為DB9接口 ；第十三芯片U12型號(hào)為MAX3232 ； 所述的鍵盤輸入模塊包括第二插槽J1、第三上拉電阻R21、第四上拉電阻R22、第五上拉電阻R23、第六上拉電阻R24、第七上拉電阻R25、第八上拉電阻R26 ；第二插槽Jl的1腳接地；第二插槽Jl的2腳分別與第三上拉電阻R21的一端、第十一芯片U13的17腳連接， 第三上拉電阻R21的另一端與電源3. 3V連接；第二插槽Jl的3腳分別與第四上拉電阻R22 的一端、第十一芯片U13的16腳連接，第四上拉電阻R22的另一端與電源3. 3V連接；第二插槽Jl的4腳分別與第五上拉電阻R23的一端、第十一芯片U13的15腳連接，第五上拉電阻R23的另一端與電源3. 3V連接；第二插槽Jl的5腳分別與第六上拉電阻R24的一端、第十一芯片U13的14腳連接，第六上拉電阻R24的另一端與電源3. 3V連接；第二插槽Jl的 6腳分別與第七上拉電阻R25的一端、第十一芯片U13的13腳連接，第七上拉電阻R25的另一端與電源3. 3V連接；第二插槽Jl的7腳分別與第八上拉電阻似6的一端、第十一芯片 U13的12腳連接，第八上拉電阻R26的另一端與電源3. 3V連接。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種厚度補(bǔ)償式葉綠素儀?，F(xiàn)有的儀器精度不夠高，價(jià)格昂貴，不適合田間作業(yè)或不能直接測(cè)量出植物氮素含量。本發(fā)明單片機(jī)及AD模塊分別與信號(hào)接收和調(diào)理模塊、厚度采集和調(diào)理模塊、液晶顯示模塊、MAX3232通信模塊、鍵盤輸入模塊連接；電源模塊向光路控制模塊、厚度采集和調(diào)理模塊供電；光路控制模塊發(fā)出光信號(hào)透過被測(cè)葉片后輸入至信號(hào)接收和調(diào)理模塊，信號(hào)接收和調(diào)理模塊實(shí)現(xiàn)葉片SPAD值的測(cè)量，厚度采集和調(diào)理模塊實(shí)現(xiàn)厚度參數(shù)的測(cè)量，厚度采集和調(diào)理模塊的輸出信號(hào)、信號(hào)接收和調(diào)理模塊的輸出信號(hào)輸入至單片機(jī)及AD模塊，經(jīng)單片機(jī)處理后輸出測(cè)量結(jié)果，并可以通過MAX3232通信模塊與PC通信。利用本發(fā)明測(cè)得校正后的植物葉片SPAD值，一定程度上消除葉片厚度對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響，精度更高。
文檔編號(hào)G01N21/17GK102519880SQ20111044368
公開日2012年6月27日 申請(qǐng)日期2011年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月27日
發(fā)明者任恬, 方波, 李東升, 李加福, 楊圣兵, 郭沖沖, 陳愛軍 申請(qǐng)人:中國(guó)計(jì)量學(xué)院