基于Android平台的土壤基质多参数检测仪研制

发布时间：2017-12-07 14:06

  本文关键词：基于Android平台的土壤基质多参数检测仪研制

  更多相关文章： 土壤基质 WiFi技术 无线传感器节点 Android平台 App

【摘要】：在农业生产中,土壤基质的含水量、电导率及温度等参数是影响作物生长的重要因素,及时方便的检测这些参数对于指导农业生产、提高作物产量有着非常重要的意义。无线通信技术发展和应用,也给了现代农业发展方向新的启示。本文针对土壤基质栽培特点,研制适应土壤基质含水量、电导率及温度值检测的复合传感器,并基于该传感器研制无线传感器节点,基于具有较高普及率的Android平台开发土壤基质多参数无线检测仪。首先,对土壤基质参数检测方法、监测系统、便携式仪器及无线通信技术研究现状进行分析,通过分析,确定含水量、电导率及温度的检测方法,制定研究技术路线。根据土壤基质的特点,设计了土壤基质多参数复合传感器结构及其检测电路,分析主要器件及布线间的反射、串扰等问题,优化传感器PCB板布局。其次,结合WiFi通信技术,基于土壤基质多参数复合式传感器、CC2430无线单片机、HLK-RM04 WiFi模块,采用Ad Hoc通信模式,设计了复合无线传感器节点,CC2430无线单片机对复合传感器进行数据采集与处理,并通过串口与WiFi模块通信,实现检测参数的无线发送。针对使用过程存在的导线连接复杂、使用中插入土壤基质易断等问题,采用模块化设计思想,设计了复合式无线传感器节点PCB辅助电路板,各模块之间采用机械连接,增强了传感器节点穿刺能力,使节点在实际使用中具有更好的实用性。再次,基于Android技术开发土壤基质检测仪手机App应用程序。对检测仪功能需求分析,根据界面设计原则设计了手机用户界面,以及手机版检测仪功能程序,并在不同版本、不同手机机型上进行测试,确保软件运行的准确性、稳定性、安全性及可靠性。最后,对土壤基质多参数无线检测仪进行了调试、试验及综合性能分析,经过标定后,其测量含水量的值与烘干法得到的含水量的值最大误差为1.8%,相对误差小于8.5%;电导率的值与HI98331土壤电导仪测量值相比,最大误差为0.201mS/cm,相对误差小于6.4%;温度值与JM222高精度数字温度计测得的结果相比最大误差为1.33℃,相对误差小于3.1%,除了手机外成本仅为HI98331土壤电导仪30%,满足一般土壤基质栽培参数检测精度要求。
【学位授予单位】：江苏大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：S151.9;S126

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