基質(zhì)含水量與電導(dǎo)率復(fù)合無線傳感器及其應(yīng)用.pdf

1、無土栽培基質(zhì)的含水量和電導(dǎo)率是植物生長的必須條件,影響作物生長和品質(zhì)?；|(zhì)的含水量和電導(dǎo)率包含了基質(zhì)養(yǎng)分與理化特性的豐富信息,可綜合反映基質(zhì)中鹽分、有機(jī)含量、基質(zhì)質(zhì)地結(jié)構(gòu)和孔隙率等物理化學(xué)性狀。所以有效獲取基質(zhì)的含水量和電導(dǎo)率對無土栽培作物和無土栽培技術(shù)具有重要意義。本論文將研制適合我國國情的低成本基質(zhì)含水量和電導(dǎo)率的復(fù)合無線傳感器,構(gòu)建基質(zhì)無土栽培無線測控網(wǎng)絡(luò)。
　　 課題首先對基質(zhì)的理化性狀分析,根據(jù)電容電學(xué)性質(zhì),采用不同的

2、信號激勵頻率和信號采集調(diào)理電路,設(shè)計(jì)一種基于介電性能基質(zhì)含水量、電導(dǎo)率復(fù)合無線傳感器,包括傳感器探針、含水量信號調(diào)理電路、電導(dǎo)率信號調(diào)理電路等硬件,分時(shí)測量基質(zhì)的電導(dǎo)率和含水量;采用CC2430無線單片機(jī)作為信息處理控制單元,設(shè)計(jì)其處理軟件,實(shí)現(xiàn)基質(zhì)含水量、電導(dǎo)率數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理和無線傳輸。
　　 其次,選用常見基質(zhì)為檢測對象,通過實(shí)驗(yàn)對基質(zhì)含水量、電導(dǎo)率復(fù)合無線傳感器進(jìn)行了標(biāo)定,并根據(jù)標(biāo)定結(jié)果對檢測值進(jìn)行了線性補(bǔ)償,經(jīng)過線性

3、補(bǔ)償后,復(fù)合無線傳感器對基質(zhì)含水量的檢測精度為4.53%,對基質(zhì)電導(dǎo)率的檢測精度為5.21%。
　　 最后應(yīng)用復(fù)合無線傳感器、CC2430無線單片機(jī)模塊和微型計(jì)算機(jī)搭建了多跳自組織基質(zhì)無土栽培無線測控網(wǎng)絡(luò),設(shè)計(jì)了包括檢測控制節(jié)點(diǎn)、路由節(jié)點(diǎn)、匯聚節(jié)點(diǎn)等網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的硬件和軟件,及系統(tǒng)電源;設(shè)計(jì)、調(diào)試了網(wǎng)絡(luò)管理微型計(jì)算機(jī)的上位機(jī)軟件,并對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了調(diào)試。試驗(yàn)表明基質(zhì)含水量、電導(dǎo)率復(fù)合無線傳感器成本低,精度可以滿足溫室大棚無土栽培基質(zhì)含水