本文關(guān)鍵詞：基于Android平臺的土壤基質(zhì)多參數(shù)檢測儀研制

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【摘要】：在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,土壤基質(zhì)的含水量、電導(dǎo)率及溫度等參數(shù)是影響作物生長的重要因素,及時方便的檢測這些參數(shù)對于指導(dǎo)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、提高作物產(chǎn)量有著非常重要的意義。無線通信技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用,也給了現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展方向新的啟示。本文針對土壤基質(zhì)栽培特點(diǎn),研制適應(yīng)土壤基質(zhì)含水量、電導(dǎo)率及溫度值檢測的復(fù)合傳感器,并基于該傳感器研制無線傳感器節(jié)點(diǎn),基于具有較高普及率的Android平臺開發(fā)土壤基質(zhì)多參數(shù)無線檢測儀。首先,對土壤基質(zhì)參數(shù)檢測方法、監(jiān)測系統(tǒng)、便攜式儀器及無線通信技術(shù)研究現(xiàn)狀進(jìn)行分析,通過分析,確定含水量、電導(dǎo)率及溫度的檢測方法,制定研究技術(shù)路線。根據(jù)土壤基質(zhì)的特點(diǎn),設(shè)計(jì)了土壤基質(zhì)多參數(shù)復(fù)合傳感器結(jié)構(gòu)及其檢測電路,分析主要器件及布線間的反射、串?dāng)_等問題,優(yōu)化傳感器PCB板布局。其次,結(jié)合WiFi通信技術(shù),基于土壤基質(zhì)多參數(shù)復(fù)合式傳感器、CC2430無線單片機(jī)、HLK-RM04 WiFi模塊,采用Ad Hoc通信模式,設(shè)計(jì)了復(fù)合無線傳感器節(jié)點(diǎn),CC2430無線單片機(jī)對復(fù)合傳感器進(jìn)行數(shù)據(jù)采集與處理,并通過串口與WiFi模塊通信,實(shí)現(xiàn)檢測參數(shù)的無線發(fā)送。針對使用過程存在的導(dǎo)線連接復(fù)雜、使用中插入土壤基質(zhì)易斷等問題,采用模塊化設(shè)計(jì)思想,設(shè)計(jì)了復(fù)合式無線傳感器節(jié)點(diǎn)PCB輔助電路板,各模塊之間采用機(jī)械連接,增強(qiáng)了傳感器節(jié)點(diǎn)穿刺能力,使節(jié)點(diǎn)在實(shí)際使用中具有更好的實(shí)用性。再次,基于Android技術(shù)開發(fā)土壤基質(zhì)檢測儀手機(jī)App應(yīng)用程序。對檢測儀功能需求分析,根據(jù)界面設(shè)計(jì)原則設(shè)計(jì)了手機(jī)用戶界面,以及手機(jī)版檢測儀功能程序,并在不同版本、不同手機(jī)機(jī)型上進(jìn)行測試,確保軟件運(yùn)行的準(zhǔn)確性、穩(wěn)定性、安全性及可靠性。最后,對土壤基質(zhì)多參數(shù)無線檢測儀進(jìn)行了調(diào)試、試驗(yàn)及綜合性能分析,經(jīng)過標(biāo)定后,其測量含水量的值與烘干法得到的含水量的值最大誤差為1.8%,相對誤差小于8.5%;電導(dǎo)率的值與HI98331土壤電導(dǎo)儀測量值相比,最大誤差為0.201mS/cm,相對誤差小于6.4%;溫度值與JM222高精度數(shù)字溫度計(jì)測得的結(jié)果相比最大誤差為1.33℃,相對誤差小于3.1%,除了手機(jī)外成本僅為HI98331土壤電導(dǎo)儀30%,滿足一般土壤基質(zhì)栽培參數(shù)檢測精度要求。
【學(xué)位授予單位】：江蘇大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：S151.9;S126

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本文編號：1262624