[实用新型]农业多功能实验仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种农业多功能实验仪，属于电子技术应用和实验应用的领域。

背景技术

在现代的农业生产中，传感器技术得到了广泛的应用，传感器是能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置，传感器作为获取信息的重要器件，在现代信息农业生产中的作用尤为重要。现代农业生产通过采用各类传感器，获得农业生产环境中的各种参数信息，从而掌握和控制温度、湿度、光照、通风、喷灌等来完成对农业生产的保障，保证农作物良好的、适宜的生长环境。

目前，在当今的现代农业发展中，从农作物的育苗，生长、收获一直到储藏等环节，以及农产品的贮藏、保鲜、加工，还有畜禽的养殖、育种等环节，传感器技术都有着广泛的应用。现代设施农业常用的传感器包括常用的空气温湿度传感器、用于检测土壤的土壤温度传感器、土壤水分含量传感器，对于作物生长环境光线检测的光照强度传感器，用于大棚空气环境检测的CO₂含量传感器，用于畜禽舍环境检测的NH₃含量传感器、H₂S含量传感器等。

本实用新型采用农业生产中实用的温湿度传感器、光照传感器、CO₂传感器、NH₃传感器、H₂S传感器这五种传感器来采集温湿度、光照度、二氧化碳、氨气和硫化氢信号，经过信号放大和调理，并结合微处理器，对多种传感器送入微处理器的信号进行采集和计算，最后驱动显示在液晶屏上，同时本实验仪还具有SD卡接口和RS232通信，用于与电脑等设备进行数据的交换，实现方便的数据存储和通信。

实用新型内容

针对现有的测量和实验仪器的不足，本实用新型设计的农业多功能实验仪，采用多种农业中实用的传感器，并结合微处理器和液晶显示，能完成多种传感的测量和显示。适合于种植、农学、物理等课程的测量与教学实验。

农业多功能实验仪包括实验仪主机和五种传感器测量传感探头，实验仪主机上设置有液晶屏、传感输入端口1、传感输入端口2、3*3键盘、SD卡接口、功能旋钮和通信端口；实验仪内具有微处理器芯片，以及光传感放大电路、二氧化碳传感放大电路、硫化氢传感接口电路、氨气传感接口电路、存储电路、驱动电路和显示电路，用于完成信号的采集放大、计算处理和显示。

本实验仪的五种传感器测量传感探头是温湿度传感器传感探头，光照传感器传感探头，CO₂传感器传感探头，H₂S传感器和NH₃传感器传感探头，其光照传感器探头、光传感放大电路与微处理器依次相连接，其CO₂传感器传感探头、二氧化碳传感放大电路与微处理器依次相连接，其H₂S传感器、硫化氢传感接口电路与微处理器依次相连接、其NH₃传感器传感探头、氨气传感接口电路与微处理器依次相连接，其温湿度传感器传感探头直接与微处理器相连接，其微处理器、驱动电路、显示电路依次相连接。

本实验仪采用的微处理器是TI公司生产的MSP430F479。它是一款超低功耗的微处理器，它基于真正的正交16位RISCCPU内核，具有16个可单周期全寻址的16位寄存器，3个不同的时钟信号，6种工作模式，耗电电流很小，并可置于省电模式，以中断的方式唤醒，尽可能地降低功耗。MSP430F479具有强大的运算性能、片内包括有精密硬件乘法器、具有60KB的FLASH、2KB的RAM、16位的A/D转换器、高精度比较器等常用资源，开发环境方便高效。

本实验仪的传感输入端口1和传感输入端口2都采用多芯航空插座。

本实验仪的液晶显示电路采用低电压、低功耗带中文字库、采用ST7920控制器的128×64液晶显示屏。它具有4/8位并行、2线或3线串行多种接口方式，其模块接口方式灵活，操作指令简单、方便，可以显示8×4行16×16点阵的汉字，也可完成图形显示，可构成全中文人机交互图形界面。

附图说明

图1是农业多功能实验仪外观图，其中的1是液晶屏，2传感输入端口1，3是传感输入端口2，4是3*3键盘，5是SD存储卡接口，6是功能旋钮，7是通信端口。

图2是系统电路原理图。

图3是二氧化碳传感放大电路图。

具体实施方式

结合附图，下面具体说明农业多功能实验仪的工作和电路情况。