利用射频收发器控制土壤湿度

A. C. Birajdar 1, M. G. Poddar 2

印度马哈拉施特拉邦Ambajogai, m.b.e. Society 's C.O.E，仪器工程系助理教授。
印度马哈拉施特拉邦Ambajogai, m.b.e. Society 's C.O.E，仪器工程系助理教授

摘要

这是一种尝试，通过使用射频收发器技术采取控制措施，将土壤湿度保持在所需水平，以获得更好的产量。这避免了由于连接引线而产生的问题。在偏远地区，传感器被放置在作物根区的土壤中。传感器离地表的位置随作物类型的不同而不同。土壤湿度与相关的电子设备一起测量。土壤湿度数据通过超高频信号发送，并在接收站接收。该系统针对不同的输入进行了设计和测试

关键字

土壤湿度，射频信号，收发器。

介绍

能否为子孙后代提供足够的食物和纤维，将在很大程度上取决于我们管理和保护土壤、水和空气资源的能力。为了履行这些责任，必须提高我们精确、准确地测量影响这些资源状态的变量的能力。土壤水的知识在水文学、土壤和灌溉科学、土木工程、娱乐和许多其他人、土壤和水相互作用的领域是至关重要的。对水资源的日益激烈的竞争和对地下水资源的过度开采，决定了用水量最大的灌溉农业必须提高其灌溉效率。

这里是一个尝试，通过使用先进的技术来改善结果，即实现最佳作物生长，其中使用射频收发器技术来控制土壤湿度。

考虑到拟议系统的经济可行性，大量农民将合作使用一个单一的中央站来控制和管理滴灌系统。这种中央系统需要不同地区各种作物的最佳灌溉剖面数据库。

方法

我们的系统中使用以下元件:计算机，传感器，电磁阀，换能器电路，A/D(模拟到数字)，D/O(数字输出)，接口板，微控制器和收发器。硬件配置如图[1]所示。

土壤水分的测量是通过专门设计的石膏块来实现的。它具有与土壤湿度成反比的阻力变化原理。在土壤湿度传感器和A/D转换器之间设计了驱动感应单元电路。传感器的直流电压输出与传感器的电阻成正比，其功能框图如图[2]所示。

交流(交流电)波发生器提供交流电压来激活土壤湿度传感器。当不测量土壤湿度传感器时，用已知值的参考电阻代替土壤湿度传感器。这提供了一种校准电路的方法。

驱动单元和传感单元获得的结果通过具有微控制器兼容性的射频收发模块(CC1000)传输到中央站。中心站拥有庞大的数据库，其美妙之处在于增加了数据库。在此基础上，对作物生长采取适当的控制措施。

CC1000是单片极低功耗射频收发器。该模块主要用于315、433、868和915 MHz的ISM(工业、科学和医疗)和SRD(短距离设备)频段，但也可以很容易地在300至1000 MHz范围内的其他频率上进行编程。CC1000的运行只需要很少的外部元件。应用电路如图[3]所示。组件值如表1所示。

CC1000通过3线接口(PDATA、PCLK、PALE)进行配置。有28个8位配置电阻，每个电阻由一个7位地址寻址。一个读/写位分别启动接收和发送操作。

为了获得电流消耗(接收模式:7.4 mA，发送模式:26.7mA)，功耗10mW，频率433 MHz，数据传输速率76.8 k波特的收发模式CC1000，我们配置了28个8位电阻，如表2所示。

就与单片机的接口而言，它具有串行数据传输和接收功能。带时序图的配置细节如图[4]和[5]所示。

3结果与结论

这里通过远程控制农田土壤湿度，并与现有数据进行比较，通过射频收发模块实现对水源的有效利用。因此，它节省能源。由于先前数据的可用性，灌溉系统的优化是可能的。

初期投资较多，但收益较好。以合作的方式利用该系统，避免了高昂的初始成本。

参考文献

www.chipcon.com
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