[实用新型]一种田间持水量测量装置

说明书

本实用新型公开了一种田间持水量测量装置，涉及田间持水量测量领域；其装置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；控制器通过485通信模块电性连接传感器采集模块，触摸屏、GPRS模块分别与控制器电性连接。本实用新型通过传感器采集模块采集土壤体积含水率数据，通过控制器根据土壤容重和土壤体积含水率计算土壤持水量，GPRS模块无线传输测量数据，实现自动测量持水量，减少采样步骤，加快测量速率，无线传输实时测量数据。

技术领域

本实用新型涉及田间持水量测量领域，尤其是一种田间持水量测量装置。

背景技术

田间持水量是水文学的专业名词，它是指土壤中悬着毛管水达到最大量时的土壤含水量，是土壤不受地下水影响所能保持水量的最大值。田间持水量的形式上包括：吸湿水+膜状水+悬着毛管水。田间持水量是土壤所能稳定保持的最高土壤含水量，也是对作物有效的最高的土壤水含量，作为灌溉上限和计算灌水定额的指标，对农业生产及抗旱有着指导意义。

随着农业灌溉向精细化、精准化、节约型耕作发展，根据作物的生长周期定量灌溉、施肥成为当前的趋势。而当前我国土地的田间持水量的测量通过取样、晾干、研磨、压实、渗透、湿样称重、烘干、干样称重等工艺，人工操作，存在误差大、耗时、无法远程监控等缺点，因此需要一种田间持水量测量装置，可以简化测量、高效测量和远程监控。

发明内容

本实用新型的目的在于：本实用新型提供了一种田间持水量测量装置，通过传感器、控制器和GPRS模块采集土壤体积含水率和测量土壤容重计算、传输田间持水量，减少手动采样，实现自动、高效测量和无线传输。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种田间持水量测量装置，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。

优选地，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。

优选地，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。

优选地，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。

优选地，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。

优选地，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。

优选地，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。