[实用新型]一种田间持水量测量装置

权利要求书

1.一种田间持水量测量装置，其特征在于：包括采集土壤体积含水率和土壤温度的传感器采集模块、用于设置参数、触发采集和显示采集数据的触摸屏、用于根据土壤体积含水率和测量的土壤容重计算田间持水量的控制器、用于实时无线传输田间持水量的GPRS模块和用于通过太阳能板和锂电池为装置供电的电源模块；

所述控制器通过485通信模块电性连接传感器采集模块，所述触摸屏、GPRS模块分别与控制器电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种田间持水量测量装置，其特征在于：所述控制器通过485通信模块连接传感器采集模块，电路连接如下：所述控制器通过USART2_Rx、USART2_Tx、PA4引脚对应连接所述485通信模块的RO、RE-DE、DI引脚，所述485通信模块的B、A引脚对应连接传感器采集模块的2、3接口。

3.根据权利要求1所述的一种田间持水量测量装置，其特征在于：所述GPRS模块的RXD、TXD、DTR、RI、SIM_DATA、PWEKEY引脚对应连接控制器的USART3_TxRx、PB12、PB13、PB14、PB15引脚。

4.根据权利要求1所述的一种田间持水量测量装置，其特征在于：所述控制器与触摸屏的电路连接如下：控制器的UART4_Tx、UART4_Rx引脚对应连接触摸屏接口的2、3引脚，触摸屏的电源正端连接电源模块。

5.根据权利要求1所述的一种田间持水量测量装置，其特征在于：所述电源模块包括充电控制电路，所述充电控制电路输入端连接控制器和输入电压端，其输出端连接锂电池。

6.根据权利要求5所述的一种田间持水量测量装置，其特征在于：所述充电控制电路与控制器的电路连接如下：输入电压连接电容C16一端，控制器的PC5引脚连接电容C16的另一端，电容C16与电阻R17并联连接，并联连接的一端连接MOS管Q1的源极，并联连接的另一端连接电阻R18后连接MOS管Q1的栅极，MOS管Q1的漏极连接二极管D3后连接蓄电池电源正端，蓄电池电源负端接地，二极管D3阴极连接串联连接的电阻R100和R101后接地，电阻R100和R101之间连接控制器PC0引脚。

7.根据权利要求1所述的一种田间持水量测量装置，其特征在于：还包括用于连接PC机的USB通讯模块，所述USB通讯模块通过TX、RX引脚对应连接控制器的USART1_Rx和USART1_Tx引脚。

8.根据权利要求7所述的一种田间持水量测量装置，其特征在于：所述控制器包括用于数据转换模块和计算模块，所述数据转换模块用于将传感器采集模块采集的模拟信号转换为数字信号，所述计算模块用于计算采集数据对应曲线的导数，根据导数阈值判断拐点和根据拐点土壤体积含水率和测量的土壤容量计算田间持水量，计算公式如下：

其中，C表示田间持水量，H表示拐点处的土壤体积含水率，R表示土壤容重。

9.根据权利要求8所述的一种田间持水量测量装置，其特征在于：还包括存储模块，所述存储模块与控制器电性连接。

10.根据权利要求9所述的一种田间持水量测量装置，其特征在于：所述电源模块还包括电源降压稳压电路，所述电源降压稳压电路输出电源包括为传感器采集模块供电的12V电源、为USB通讯模块和触摸屏供电的5V电源和为存储模块、USB通讯模块、控制器、无线模块供电的3.3V电源。