基于Android平臺的土壤基質(zhì)多參數(shù)檢測儀研制.pdf

1、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，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，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)、

2、便攜式儀器及無線通信技術(shù)研究現(xiàn)狀進行分析，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，設(shè)計了土壤基質(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、HLK-RM04 WiFi模塊，采用Ad Hoc通信模式，設(shè)計了復(fù)合無線傳感器節(jié)點，CC2430無線單片機

3、對復(fù)合傳感器進行數(shù)據(jù)采集與處理，并通過串口與WiFi模塊通信，實現(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)計思想，設(shè)計了復(fù)合式無線傳感器節(jié)點 PCB輔助電路板，各模塊之間采用機械連接，增強了傳感器節(jié)點穿刺能力，使節(jié)點在實際使用中具有更好的實用性。
　　再次，基于Android技術(shù)開發(fā)土壤基質(zhì)檢測儀手機App應(yīng)用程序。對檢測儀功能需求分析，根據(jù)界面設(shè)計原則設(shè)計了手機用戶界面，以及

4、手機版檢測儀功能程序，并在不同版本、不同手機機型上進行測試，確保軟件運行的準(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)無線檢測儀進行了調(diào)試、試驗及綜合性能分析，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)字溫度計測得的結(jié)果相比最大誤差為1.