基于8051F410的蒸滲儀測控系統(tǒng)的研制.pdf

1、針對農(nóng)田土壤蒸發(fā)量監(jiān)測對重量測試精度和穩(wěn)定性要求高的問題，研制了一種基于C8051F410單片機的新型蒸滲儀水分蒸發(fā)量計量與測控系統(tǒng)，通過對土壤重量變化量的采集、轉(zhuǎn)換和存儲，實現(xiàn)了對農(nóng)田土壤水分蒸發(fā)量、溫度及濕度的遠(yuǎn)距離實時監(jiān)控，提高了現(xiàn)有蒸滲儀系統(tǒng)的測試精度和穩(wěn)定性。該系統(tǒng)由硬件電路設(shè)計和系統(tǒng)軟件開發(fā)兩部分構(gòu)成。
　　系統(tǒng)硬件部分主要包括主控芯片電路、電源模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、存儲模塊、通信模塊，主要功能是接收上位機的命令，根據(jù)指

2、令要求，完成對土壤水分蒸發(fā)量的采集、存儲和傳輸?shù)炔僮?。其中，為減小外界干擾對蒸滲儀測控系統(tǒng)影響，在電源模塊中對傳感器、單片機和A/D轉(zhuǎn)換器采用了獨立供電方式；為提高土壤水分蒸發(fā)量的測試精度，采集模塊選用高精度壓力傳感器和高轉(zhuǎn)換精度的FS511轉(zhuǎn)換器；為實現(xiàn)對蒸發(fā)量的快速準(zhǔn)確保存，選用1M字節(jié)的串行SPI接口閃存PM25LV080；為方便遠(yuǎn)程監(jiān)控，通訊模塊采用CAN總線和GPRS無線傳輸技術(shù)。
　　系統(tǒng)軟件采用Keil-uVisio

3、n3開發(fā)環(huán)境，完成對土壤水分蒸發(fā)量的采集和存儲。為消除外界隨機干擾對水分變化測量結(jié)果的影響，通過比較多種濾波方式，采用改進型遞推平均濾波法對測量結(jié)果進行處理；為方便工作人員隨時查看和分析歷史數(shù)據(jù)，充分利用單片機內(nèi)部集成的實時時鐘smaRTClock模塊對系統(tǒng)進行計時，避免了軟件計時程序失控和跑飛現(xiàn)象，解決了計時失誤的問題，smaRTClock模塊可長時間連續(xù)計時，實現(xiàn)了對蒸發(fā)量進行長期、不間斷監(jiān)測。
　　根據(jù)上述方案研制的蒸滲儀測