本發(fā)明涉及檢測(cè)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種土壤綜合參數(shù)檢測(cè)設(shè)備。

背景技術(shù)：

土壤的參數(shù)，包括溫度、濕度以及導(dǎo)電率等，對(duì)農(nóng)作物的生起著至關(guān)重要的作用，合理的控制土壤的參數(shù)能促進(jìn)農(nóng)作物的生長(zhǎng)。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展需要對(duì)土壤的溫度、濕度以及土壤的性質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)和調(diào)控，土壤的溫度濕度和性質(zhì)監(jiān)測(cè)能夠?yàn)檗r(nóng)作物的精細(xì)耕種提供幫助。良好的溫度濕度以及合適的土壤性質(zhì)已成為農(nóng)田作物健康生長(zhǎng)的必要條件。通過對(duì)土壤溫濕度以及性質(zhì)的精確檢測(cè)，能夠及時(shí)對(duì)作物的生長(zhǎng)條件進(jìn)行判斷，及時(shí)對(duì)不合適的土壤條件進(jìn)行人為的干預(yù)，用以提高農(nóng)業(yè)種植生產(chǎn)的品質(zhì)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種土壤綜合參數(shù)檢測(cè)設(shè)備，能夠?qū)ν寥赖臏貪穸燃靶再|(zhì)進(jìn)行精確的檢測(cè)，該設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，實(shí)用性強(qiáng)。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：土壤綜合參數(shù)檢測(cè)設(shè)備，包括本體、儀器艙和插桿；所述本體的上部設(shè)置有導(dǎo)向管，下部設(shè)置有傳感器艙，所述導(dǎo)向管為中空，所述導(dǎo)向管和傳感器艙內(nèi)部相通，所述插桿能夠插入導(dǎo)向管內(nèi)并進(jìn)入到傳感器艙中；所述儀器艙至少設(shè)置一個(gè)傳感器單元，所述傳感器單元包括安裝殼體、安裝座和傳感器，所述安裝殼體的側(cè)部開設(shè)有安裝口，所述安裝座轉(zhuǎn)動(dòng)連接在所述安裝口靠近所述導(dǎo)向管的一端，所述安裝座朝外的一側(cè)上設(shè)置有安裝槽，朝內(nèi)的一側(cè)至少設(shè)置一條突楞，所述突楞靠近轉(zhuǎn)軸一端的高度低于另一端，所述傳感器設(shè)置在所述安裝槽內(nèi)，所述儀器艙安裝導(dǎo)向管上靠近傳感器艙的位置；其還包括單片機(jī)、存儲(chǔ)器和電源，所述傳感器和所述存儲(chǔ)器分別和所述單片機(jī)相連，所述電源為其他各部分供電，所述單片機(jī)、存儲(chǔ)器和電源均設(shè)置在所述儀器艙內(nèi)。

進(jìn)一步地，所述傳感器為溫度傳感器、濕度傳感器和電導(dǎo)率傳感器中的一種或幾種。

進(jìn)一步地，所述傳感器安裝殼體包括殼體I和殼體II，所述殼體I和所述殼體II通過螺釘連接，所述殼體I側(cè)部開設(shè)有安裝口。

進(jìn)一步地，所述儀器艙設(shè)置有8個(gè)傳感器單元。

進(jìn)一步地，所述突楞為兩條，所述突楞的橫截面為斜面。

進(jìn)一步地，所述傳感器與所述單片機(jī)通過連接電路I相連，所述連接電路I包括Header14X2連接端子J2、連接端子J3，CON3連接端子J11，光觸發(fā)元件O1、O2，電阻R1、R21、R33、R34、R35、R36，電容C11，保險(xiǎn)絲F1，三極管Q21，電源VCCS和VCC5V；所述的光觸發(fā)元件中有一個(gè)發(fā)光二極管和一個(gè)雙向觸發(fā)二極管；所述的連接端子J2的9腳串接電阻R21后連接到三極管Q21的基極，三極管Q21的發(fā)射極接地，三極管Q21的集電極依次串接光觸發(fā)元件O2中的發(fā)光二極管、光觸發(fā)元件O1中的發(fā)光二極管和電阻R1后連接到電源VCCS，電源VCCS依次串接光觸發(fā)元件O1中的雙向觸發(fā)二極管和保險(xiǎn)絲F1后連接到連接端子J11的3腳，連接端子J11的2腳串接光觸發(fā)元件O2中的雙向觸發(fā)二極管后連接到電阻R33的一端，電阻R33的另一端分別并接到電阻R34的一端、電阻R35的一端、電容C11的一端和電阻R36的一端，電阻R34的另一端連接到電源VCC5V，電阻R35的另一端和電容C11的另一端接地，電阻R36的另一端連接到連接端子J3的16腳，連接端子J2和連接端子J3連接到單片機(jī)，連接端子J11連接到傳感器。

進(jìn)一步地，所述的存儲(chǔ)器為W25Q64閃存U1。

進(jìn)一步地，所述存儲(chǔ)器與所述單片機(jī)通過連接電路II相連，所述連接電路II包括電阻R51、R52和R53，Header 14X2連接端子J3，電源VCC-3.3V，閃存U1的1腳連接到連接端子J3的4腳，閃存U1的2腳連接到連接端子J3的1腳，閃存U1的3腳串接電阻R51后連接到電源VCC-3.3V，閃存U1的4腳接地，閃存U1的5腳連接到連接端子J3的2腳，閃存U1的6腳分別并接到連接端子J3的3腳和電阻R53的一端，電阻R53的另一端接地，閃存U1的7腳串接電阻R52后連接到電源VCC-3.3V，閃存U1的8腳連接到電源VCC-3.3V；連接端子J3連接到單片機(jī)。

進(jìn)一步地，所述的土壤檢測(cè)設(shè)備通過單片機(jī)與上位機(jī)進(jìn)行通信。

進(jìn)一步地，所述的單片機(jī)與所述的上位機(jī)通過連接電路III電連接；所述的連接電路III包括MAXA13487EESA收發(fā)器U2，HEADER 5連接端子J6，電阻R61、R62、R63、R64、R65和R66，保險(xiǎn)絲F21和F22，穩(wěn)壓二極管D1和D2，電源VCC485和電源VCC5V，Header14X2連接端子J3；所述收發(fā)器U2的1腳串接電阻R62后連接到連接端子J3的24腳，收發(fā)器U2的2腳和3腳相連后串接電阻R61連接到電源VCC485，收發(fā)器U2的4腳串接電阻R63后連接到連接端子J3的23腳，收發(fā)器U2的5腳接地，收發(fā)器U2的6腳分別并接到電阻R64的一端和保險(xiǎn)絲F21的一端，電阻R64的另一端連接到電源VCC485，保險(xiǎn)絲F21的另一端分別并接到連接端子J6的3腳和穩(wěn)壓二極管D1的陰極，穩(wěn)壓二極管D1的陽(yáng)極接地，收發(fā)器U2的7腳分別并接到電阻R65的一端和保險(xiǎn)絲F22的一端，電阻R65的另一端接地，保險(xiǎn)絲F22的另一端分別并接到連接端子J6的4腳和穩(wěn)壓二極管D2的陰極，穩(wěn)壓二極管D2的陽(yáng)極接地，連接端子J6的3腳串接電阻R66后連接到連接端子J6的4腳，連接端子J6的1腳連接到電源VCC5V，連接端子J6的2腳連接到電源VCC485；連接端子J3連接到單片機(jī)，連接端子J6連接到上位機(jī)。

本發(fā)明的土壤檢測(cè)設(shè)備能夠?qū)ν寥赖臏貪穸燃靶再|(zhì)進(jìn)行精確的檢測(cè)，并且電路結(jié)構(gòu)能夠非常精準(zhǔn)地實(shí)現(xiàn)各信號(hào)的傳輸。該設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，實(shí)用性強(qiáng)，應(yīng)用范圍廣。

附圖說明

圖1為土壤綜合參數(shù)檢測(cè)設(shè)備的立體圖；

圖2為圖1中A部放大圖；

圖3為圖1中B部放大圖；

圖4為圖1中C部放大圖；；

圖5為導(dǎo)向管的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為中心探桿的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為安裝座的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8為安裝座結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9為探頭的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖10為探頭的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖11為壓線塊的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖12為中部壓線塊的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖13為連接盤I的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖14為連接盤II的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖15為連接盤III的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖16為中心推桿的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖17為延長(zhǎng)推桿的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖18為卡環(huán)I的連接結(jié)構(gòu)圖；

圖19為卡環(huán)II的連接結(jié)構(gòu)圖；

圖20為連接電路I的連接結(jié)構(gòu)圖；

圖21為連接電路II的連接結(jié)構(gòu)圖；

圖22為連接電路III的連接結(jié)構(gòu)圖；

圖23為供電電路的連接結(jié)構(gòu)圖；

圖24為電控組件的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖25為電控組件的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖26為電路板座結(jié)構(gòu)示意圖；

圖27為電池座結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中：1-儀器艙；2-推桿；21-中心推桿；22-延長(zhǎng)推桿；23-連接盤III；3-導(dǎo)向管；4-中心探桿；5-傳感器單元；51-殼體；52-安裝座；521-安裝槽；522-突楞；53-傳感器；54-中部壓線塊；55-壓線塊；56-安裝口；6-探頭；7-連接盤I；8-連接盤II；9-卡環(huán)I；10-卡環(huán)II；11-電路板座；12-電路板；13-電池座。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施方式詳細(xì)介紹本發(fā)明的內(nèi)容：

如圖1所示，本發(fā)明的土壤綜合參數(shù)檢測(cè)設(shè)備，包括本體、儀器艙1和推桿2；所述本體的上部為導(dǎo)向管3，下部為中心探桿4，如圖3所示，所述導(dǎo)向管3和所述中心探桿4通過連接盤I7和連接盤II8連接在一起，所述連接盤I7和連接盤II8的具體結(jié)構(gòu)如圖13和14所示；所述導(dǎo)向管3和所述中心探桿4均為中空且內(nèi)部相貫通，所述推桿2能夠插入所述導(dǎo)向管3內(nèi)并進(jìn)入到所述中心探桿4內(nèi)。如圖2和6所示，所述中心探桿4上設(shè)置有8個(gè)傳感器單元5，所述傳感器單元5包括殼體51、安裝座52和傳感器53，所述殼體51的側(cè)部開設(shè)有安裝口56，所述安裝座52通過轉(zhuǎn)軸連接在所述安裝口56靠近所述導(dǎo)向管3的一端；如圖7和8所示，所述安裝座52朝外的一側(cè)上設(shè)置有安裝槽521，朝內(nèi)的一側(cè)設(shè)置有兩條突楞522，所述突楞522的橫截面為斜面。所述傳感器5設(shè)置在所述安裝槽521內(nèi)，所述傳感器53為溫度傳感器、濕度傳感器和電導(dǎo)率傳感器中的一種或幾種。如圖1和3所示，所述儀器艙1通過卡環(huán)I9和卡環(huán)II10安裝在所述導(dǎo)向管3上靠近所述中心探桿4的位置；所述卡環(huán)I9和卡環(huán)II10的具體結(jié)構(gòu)如圖18和19所示。本發(fā)明的土壤檢測(cè)設(shè)備還包括單片機(jī)、存儲(chǔ)器和電源，所述傳感器53和所述存儲(chǔ)器分別和所述單片機(jī)相連，所述電源為其他各部分供電，所述單片機(jī)、存儲(chǔ)器和電源均設(shè)置在所述儀器艙1內(nèi)。

如圖1、9和10所示，所述中心探桿4的頂端設(shè)置有探頭6。

如圖4、16和17所示，所述推桿2由中心推桿21和延長(zhǎng)推桿22組成，中心推桿21和延長(zhǎng)推桿22通過連接盤III23組合在一起。所述連接盤III23的具體結(jié)構(gòu)如圖15所示。

如圖6所示，所述傳感器單元5的殼體51的底部對(duì)稱設(shè)置有走線槽，如圖12所示的壓線塊55設(shè)置在其中，所述殼體51的側(cè)壁上對(duì)稱設(shè)置有走線槽，如圖11所示的中部壓線塊54設(shè)置在其中。壓線塊55和中部壓線塊54通過螺釘與殼體51相連接。

使用前，傳感器單元5中的安裝座52閉合在安裝口56處，突楞522全部位于殼體51的內(nèi)部，傳感器53貼在殼體51的側(cè)壁上，這樣的設(shè)計(jì)能夠保證傳感器53的探針在將檢測(cè)設(shè)備放入土壤中時(shí)不被破壞。使用時(shí)，根據(jù)土壤檢測(cè)設(shè)備橫截面的面積，在土壤中挖一個(gè)洞，一般1.5深的即可，然后將該土壤檢測(cè)設(shè)備豎直的放入到洞中，然后將推桿2沿導(dǎo)向管3向下推并進(jìn)入中心探桿4內(nèi)，此時(shí)再往下推，推桿2則給突楞522一個(gè)向外的力，安裝座52遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)軸的一端向外轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)推桿2通過該傳感器單元時(shí)，安裝座52停止轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)位于安裝座52外側(cè)的傳感器53能夠與土壤接觸，即可精確檢測(cè)土壤的溫濕度以及導(dǎo)電率等性質(zhì)。本發(fā)明的土壤檢測(cè)設(shè)備，所述傳感器可以設(shè)置多個(gè)，由于檢測(cè)時(shí)，傳感器位于豎直放置的土壤檢測(cè)設(shè)備的不同位置，因此可以檢測(cè)土壤不同深度的各種土壤性質(zhì)，繼而實(shí)現(xiàn)對(duì)土壤性質(zhì)的精確檢測(cè)。而且本發(fā)明的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，實(shí)用性強(qiáng)，應(yīng)用范圍非常廣。

所述傳感器5與所述單片機(jī)通過連接電路I相連，如圖20所示為連接電路I的電路結(jié)構(gòu)，所述連接電路I包括Header14X2連接端子J2、連接端子J3，CON3連接端子J11，光觸發(fā)元件O1、O2，電阻R1、R21、R33、R34、R35、R36，電容C11，保險(xiǎn)絲F1，三極管Q21，電源VCCS和VCC5V；所述的光觸發(fā)元件中有一個(gè)發(fā)光二極管和一個(gè)雙向觸發(fā)二極管；所述的連接端子J2的9腳串接電阻R21后連接到三極管Q21的基極，三極管Q21的發(fā)射極接地，三極管Q21的集電極依次串接光觸發(fā)元件O2中的發(fā)光二極管、光觸發(fā)元件O1中的發(fā)光二極管和電阻R1后連接到電源VCCS，電源VCCS依次串接光觸發(fā)元件O1中的雙向觸發(fā)二極管和保險(xiǎn)絲F1后連接到連接端子J11的3腳，連接端子J11的2腳串接光觸發(fā)元件O2中的雙向觸發(fā)二極管后連接到電阻R33的一端，電阻R33的另一端分別并接到電阻R34的一端、電阻R35的一端、電容C11的一端和電阻R36的一端，電阻R34的另一端連接到電源VCC5V，電阻R35的另一端和電容C11的另一端接地，電阻R36的另一端連接到連接端子J3的16腳，連接端子J2和連接端子J3連接到單片機(jī)，連接端子J11連接到傳感器。

所述的存儲(chǔ)器為W25Q64閃存U1。如圖21所示為連接電路II的電路結(jié)構(gòu)，所述存儲(chǔ)器與所述單片機(jī)通過連接電路II相連，所述連接電路II包括電阻R51、R52和R53，Header14X2連接端子J3，電源VCC-3.3V，閃存U1的1腳連接到連接端子J3的4腳，閃存U1的2腳連接到連接端子J3的1腳，閃存U1的3腳串接電阻R51后連接到電源VCC-3.3V，閃存U1的4腳接地，閃存U1的5腳連接到連接端子J3的2腳，閃存U1的6腳分別并接到連接端子J3的3腳和電阻R53的一端，電阻R53的另一端接地，閃存U1的7腳串接電阻R52后連接到電源VCC-3.3V，閃存U1的8腳連接到電源VCC-3.3V；連接端子J3連接到單片機(jī)。

所述的土壤檢測(cè)設(shè)備通過單片機(jī)與上位機(jī)進(jìn)行通信。如圖22所示為連接電路II的電路結(jié)構(gòu)，所述的單片機(jī)與所述的上位機(jī)通過連接電路III電連接；所述的連接電路III包括MAXA13487EESA收發(fā)器U2，HEADER5連接端子J6，電阻R61、R62、R63、R64、R65和R66，保險(xiǎn)絲F21和F22，穩(wěn)壓二極管D1和D2，電源VCC485和電源VCC5V，Header 14X2連接端子J3；所述收發(fā)器U2的1腳串接電阻R62后連接到連接端子J3的24腳，收發(fā)器U2的2腳和3腳相連后串接電阻R61連接到電源VCC485，收發(fā)器U2的4腳串接電阻R63后連接到連接端子J3的23腳，收發(fā)器U2的5腳接地，收發(fā)器U2的6腳分別并接到電阻R64的一端和保險(xiǎn)絲F21的一端，電阻R64的另一端連接到電源VCC485，保險(xiǎn)絲F21的另一端分別并接到連接端子J6的3腳和穩(wěn)壓二極管D1的陰極，穩(wěn)壓二極管D1的陽(yáng)極接地，收發(fā)器U2的7腳分別并接到電阻R65的一端和保險(xiǎn)絲F22的一端，電阻R65的另一端接地，保險(xiǎn)絲F22的另一端分別并接到連接端子J6的4腳和穩(wěn)壓二極管D2的陰極，穩(wěn)壓二極管D2的陽(yáng)極接地，連接端子J6的3腳串接電阻R66后連接到連接端子J6的4腳，連接端子J6的1腳連接到電源VCC5V，連接端子J6的2腳連接到電源VCC485；連接端子J3連接到單片機(jī)，連接端子J6連接到上位機(jī)。

本發(fā)明的土壤檢測(cè)設(shè)備還包括供電電路，具體電路結(jié)構(gòu)如圖23所示，所述供電電路包括CON3POWER連接端子，JUMPER2跳線JP1、JP2、JP3，L78L05ABZ穩(wěn)壓芯片U3和U4，電容C1、C2、C3、C4，電阻R41，1206自動(dòng)恢復(fù)保險(xiǎn)絲F31，發(fā)光二極管DL；POWER連接端子的3腳依次串接跳線JP1、自動(dòng)恢復(fù)保險(xiǎn)絲F31、電阻R41后連接到發(fā)光二極管DL的陽(yáng)極，發(fā)光二極管DL的陰極接地，POWER連接端子的1腳接地，自動(dòng)恢復(fù)保險(xiǎn)絲F31和電阻R41的公共端分別并接到穩(wěn)壓芯片U3的3腳、電容C1的一端、穩(wěn)壓芯片U4的3腳和電容C3的一端，電容C1的另一端和電容C3的另一端接地，穩(wěn)壓芯片U3的1腳分別并接到電容C2的一端和跳線JP2的一端，電容C2的另一端接地，穩(wěn)壓芯片U4的1腳分別并接到電容C4的一端和跳線JP3的一端，電容C4的另一端接地，跳線JP3的另一端連接到自動(dòng)恢復(fù)保險(xiǎn)絲F31和電阻R41公共端，穩(wěn)壓芯片U3的2腳和穩(wěn)壓芯片U4的2腳分別接地；跳線JP2的另一端提供電源VCC485，穩(wěn)壓芯片U3的1腳、電容C2和跳線JP2的公共端提供電源VCC5V,穩(wěn)壓芯片U4的1腳、電容C4和跳線JP3的公共端提供電源VCCS；POWER連接端子連接到電源。

本發(fā)明的連接電路I、連接電路II、連接電路III以及供電電路的電路結(jié)構(gòu)能夠很精準(zhǔn)的實(shí)現(xiàn)各信號(hào)的傳輸，并且電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)。

所述的儀器艙包括儀器艙本體和儀器艙蓋，上述的連接電路I、連接電路II、連接電路III、供電電路以及單片機(jī)和存儲(chǔ)器均設(shè)置在電路板12上，所述的電源為電池，電路板12和電源設(shè)置在儀器艙本體內(nèi)。如圖24-27所示，在儀器艙本體內(nèi)還設(shè)置有電路板座11和電池座13，所述的電路板12通過內(nèi)六角螺栓設(shè)置在電路板座11上，所述的電路板座11和電池座13通過內(nèi)六角螺栓連接在一起，所述的電池設(shè)置在電池座13和儀器艙蓋之間。