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基于Microchip PIC24FJ64GA004平台蓝牙土肥监测仪表解决方案

基于Microchip PIC24FJ64GA004平台蓝牙土肥监测仪表解决方案

1 测定仪的组成原理
       1.1   设备简单、操作快速,适合在农村基层普遍使用,因此在多种土壤肥料养分测定方法之中

选择了光电比色法。

            测土施肥的主要工作就是要弄清土壤中N,P,K的丰缺情况,化肥鉴别主要是对大量施用的N,P,K肥进行鉴别。另外,有机质对作物的影响也十分重要,所以有机质也选为测定对象。为了满足测土配方施肥的要求,故测定仪的项目确定为:土壤及有机肥料中的水解氮、硝态氮、铵态氮、速效磷、速效钾、有机质、pH值、复(混)合肥料中尿素、铵态氮、硝态氮、有效磷、有效钾、过磷酸钙、钙镁磷肥、磷矿粉等磷肥中有效磷、各种钾肥中的有效钾。

  1.2  测定仪的组成原理

          在进行土壤肥料养分速测仪的设计时,除了考虑测量精度之外,还从其性能价格比、操作简便及快速等几个方面进行了考虑。为了使仪器适合农村基层使用且具有高可靠性和非常方便的维修性,采用集成电子技术设计整个电路。

      1.2.1 整机系统设计

          为了满足土壤肥料养分速测的要求,整个系统由对数放大与处理系统、电源稳压供给系统、A/D转换系统和液晶显示系统等构成。其原理是首先光电传感器获取照射在传感器    上的光强信号并将该信号进行对数运算和放大,然后将对数放大后的信号送给A/D转换、经A/D转换后变成数字信号由液晶显示器显示。

    1.2.2 光电传感器

          根据测试要求,所选择的传感器适应光谱范围为380~730nm,峰值波长λ=(550±20)nm,短路电流Isc=0.4uA.当光强透过滤光片和待测溶液后在传感器上感应出电流信号,将该信号输给对数运算放大器。

    1.2.3 液晶显示系统

          显示器采用3位半LCD显示器件。尽管LED显示器价格适宜,但其耗电非常大,用电池供电几乎不可能,除此之外,数码管在太阳光线下显示清晰度不够,读数困难,故没有选择LED显示器。

     1.2.4 电源稳压供给系统

          为了实现交直流两用,首先将交流电整流滤波和稳压成6V直流电,然后通过滤波电路形成稳定的6V电压;另一方面是直接使用6V直流电。

【展示板照片】

展示板照片(正面)

【方案方块图】

方案方块图

【系统功能】

为了满足土壤肥料养分速测的要求,整个系统由对数放大与处理系统、电源稳压供给系统、A/D转换系统和液晶显示系统等构成。其原理是首先光电传感器获取照射在传感器上的光强信号并将该信号进行对数运算和放大,然后将对数放大后的信号送给A/D转换、经A/D转换后变成数字信号由液晶显示器显示。
6V直流电经转换开关后分2路向系统供电,其中一路再进一步稳压成3V直流电供系统光源用,另一路6V直接给主机供电。
据朗伯比耳定律ln(Io/It)=KCL,待测液的浓度与电流比值的对数成正比,首先将Io/It检测出来,然后取其对数。为此设计有对数放大与数据处理系统。
现在加入蓝牙模块后可以把数据直接传递到手机上使用者更方便更及时的了解数据,并进行
数据分析

【方案特性】

采用Microchip的16bit产品 pic24FJ64GA004作为主控
采用Microchip公司的MCP4911作为信号标定
采用Microcihp公司的MCP1700作为MCU,运放供电
采用Microchip公司的MCP6002作为信号跟随,放大处理电路
采用Microchip公司的BM77模块做为蓝牙无线数据传输

【技术文档】

类别 标题 档案
簡易操作手冊 User Manual
硬件 BOM
硬件 Data Sheet_1
硬件 Data Sheet_2


(责任编辑:ioter)

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