一種植物臨界凍害溫度檢測(cè)儀的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害監(jiān)測(cè)與控制領(lǐng)域，具體涉及一種植物臨界凍害溫度檢測(cè)儀技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002]早春晚霜凍害，對(duì)植物生長(zhǎng)和發(fā)育造成嚴(yán)重傷害。近年來(lái)國(guó)外開(kāi)發(fā)了機(jī)械化防霜裝備與技術(shù)，專(zhuān)利號(hào)為201310539973.8的中國(guó)專(zhuān)利，公開(kāi)了一種植物自動(dòng)噴灌防霜系統(tǒng)及方法；專(zhuān)利號(hào)為JP2006238767的日本專(zhuān)利，公開(kāi)了一種霜凍害防止裝置；專(zhuān)利號(hào)為201410620814.5的中國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)了一種小型無(wú)人直升機(jī)防除植物霜凍害的飛行方法;專(zhuān)利號(hào)為US20110247263的美國(guó)專(zhuān)利，提出了基于臨界低溫逆溫差控制和反逆溫延?？刂疲@兩種控制方式都是以茶樹(shù)發(fā)生凍害的臨界溫度為必要條件;臨界凍害溫度是機(jī)械化防霜的重要控制參數(shù)之一；專(zhuān)利號(hào)為201410405693.2的中國(guó)專(zhuān)利，公開(kāi)了一種植物臨界凍害溫度測(cè)試方法及系統(tǒng)，可以有效測(cè)試臨界凍害溫度，但是測(cè)試系統(tǒng)復(fù)雜繁瑣，不能有效用于多點(diǎn)監(jiān)測(cè);專(zhuān)利號(hào)為201310683539.7的中國(guó)專(zhuān)利，公開(kāi)了一種熱電偶溫度測(cè)量?jī)x及其調(diào)試裝置，利用溫度校驗(yàn)數(shù)據(jù)建立分段數(shù)據(jù)表，平時(shí)溫度測(cè)量時(shí)采用查表計(jì)算方法實(shí)現(xiàn)非線(xiàn)性糾正和誤差補(bǔ)償，并通過(guò)步進(jìn)電機(jī)實(shí)現(xiàn)每次多臺(tái)熱電偶溫度測(cè)量?jī)x的出廠(chǎng)調(diào)試，但這個(gè)測(cè)量?jī)x不能用于測(cè)量植物的凍害溫度；專(zhuān)利號(hào)為201420438236.9的中國(guó)專(zhuān)利，公開(kāi)了一種非接觸式溫度測(cè)量?jī)x，用于以非接觸的方式測(cè)量目標(biāo)物體溫度，但不能有效用于測(cè)試植物臨界凍害溫度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種植物臨界凍害溫度檢測(cè)儀，以實(shí)現(xiàn)植物臨界凍害溫度的便捷、有效和多點(diǎn)監(jiān)測(cè)。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明公開(kāi)了一種植物臨界凍害溫度檢測(cè)儀，包括低功耗微控制器為核心的檢測(cè)儀主機(jī)(I)和植物臨界凍害溫度無(wú)線(xiàn)傳感器(2)，其特征在于，所述低功耗微控制器為核心的檢測(cè)儀主機(jī)(I)包括:低功耗微控制器(11)、主機(jī)無(wú)線(xiàn)模塊(12)、主機(jī)電源模塊(13)、按鍵模塊(14)和LCD顯示模塊(15)，低功耗微控制器(11)的數(shù)據(jù)接收端與主機(jī)無(wú)線(xiàn)模塊(12)的數(shù)據(jù)發(fā)送端相連，主機(jī)電源模塊(13)的電壓輸出端與低功耗微控制器
(11)的供電端相連，按鍵模塊(14)與低功耗微控制器(I)的控制位相連，LCD顯示模塊(15)顯示數(shù)據(jù)發(fā)送端與低功耗微控制器(I)的顯示數(shù)據(jù)接收端相連;所述植物臨界凍害溫度無(wú)線(xiàn)傳感器(2)包括電容測(cè)量模塊(21)、溫度測(cè)量模塊(22)、傳感器電源模塊(23)和傳感器無(wú)線(xiàn)模塊(24)，傳感器無(wú)線(xiàn)模塊(24)的信號(hào)接收端與電容測(cè)量模塊(21)和溫度測(cè)量模塊(22)的信號(hào)發(fā)送端相連，傳感器無(wú)線(xiàn)模塊(24)通過(guò)無(wú)線(xiàn)通信協(xié)議與主機(jī)無(wú)線(xiàn)模塊(12)通訊，傳感器電源模塊(23)電壓輸出端與傳感器無(wú)線(xiàn)模塊(24)、電容測(cè)量模塊(21)和溫度測(cè)量模塊
(22)的供電端相連;低功耗微控制器為核心的檢測(cè)儀主機(jī)(I)通過(guò)無(wú)線(xiàn)傳輸通信協(xié)議與植物臨界凍害溫度無(wú)線(xiàn)傳感器(2)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。
[0005]所述植物臨界凍害溫度無(wú)線(xiàn)傳感器(2)中的電容測(cè)量模塊(21)用以檢測(cè)植物的電容信號(hào)，溫度測(cè)量模塊(22)用以檢測(cè)植物溫度信號(hào);所述低功耗微控制器為核心的檢測(cè)儀主機(jī)(I)中的低功耗微控制器(I I)用以對(duì)接收主機(jī)無(wú)線(xiàn)模塊(12)發(fā)送的數(shù)據(jù)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換和電容的尖峰判定，識(shí)別有效電容尖峰點(diǎn)，通過(guò)將電容出現(xiàn)尖峰時(shí)刻與此刻葉片溫度比對(duì)，由此得到電容出現(xiàn)尖峰時(shí)的溫度，此溫度為植物臨界凍害溫度。
[0006]本發(fā)明的工作原理。電容測(cè)量模塊檢測(cè)植物的電容，溫度測(cè)量模塊檢測(cè)植物的溫度，經(jīng)過(guò)傳感器無(wú)線(xiàn)模塊轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)傳送給低功耗微控制器，低功耗微控制器對(duì)采集的信號(hào)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，對(duì)電容的尖峰進(jìn)行判定，識(shí)別有效電容尖峰點(diǎn)，通過(guò)將電容出現(xiàn)尖峰時(shí)刻與此刻葉片環(huán)境溫度比對(duì)，由此得到電容出現(xiàn)尖峰時(shí)的溫度，此溫度可用于表征茶樹(shù)葉片的臨界凍害溫度，并輸出顯示臨界凍害溫度。
[0007]本發(fā)明具有的有益效果。本發(fā)明通過(guò)對(duì)植物電容的檢測(cè)和有效識(shí)別臨界凍害溫度，并采用無(wú)線(xiàn)傳感技術(shù)，從而實(shí)現(xiàn)植物臨界凍害溫度的便捷與有效測(cè)量，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低，且無(wú)線(xiàn)傳感器與檢測(cè)儀進(jìn)行數(shù)據(jù)無(wú)線(xiàn)傳輸，實(shí)現(xiàn)植物臨界凍害溫度的多點(diǎn)監(jiān)測(cè)。
【附圖說(shuō)明】
[0008]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0009]圖中:I低功耗微控制器為核心的檢測(cè)儀主機(jī)，2植物臨界凍害溫度無(wú)線(xiàn)傳感器，11低功耗微控制器，12主機(jī)無(wú)線(xiàn)模塊，13主機(jī)電源模塊，14按鍵模塊，15LCD顯示模塊，21電容測(cè)量模塊，22溫度測(cè)量模塊，23傳感器電源模塊，24傳感器無(wú)線(xiàn)模塊;虛線(xiàn)代表無(wú)線(xiàn)傳輸協(xié)議。
[0010]圖2為本發(fā)明檢測(cè)儀結(jié)構(gòu)示意圖；
[0011 ]圖3為本發(fā)明檢測(cè)儀主程序流程圖；
[0012]圖4為本發(fā)明臨界凍害判定程序流程圖；
[0013]圖5為本發(fā)明數(shù)據(jù)記錄程序流程；
[0014]圖6為本發(fā)明參數(shù)測(cè)量流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0016]以茶園中茶樹(shù)為例。
[0017]基于茶樹(shù)葉片電容在低溫脅迫下的典型響應(yīng)特征，及其與臨界凍害度之間的相關(guān)性，可選擇葉片電容和溫度作為主測(cè)參數(shù)，開(kāi)發(fā)一套集成的茶樹(shù)葉片臨界凍害檢測(cè)儀，便于實(shí)驗(yàn)室和田間茶樹(shù)葉片臨界凍害溫度的多點(diǎn)監(jiān)測(cè)，也可為茶園防霜裝備控制提供實(shí)時(shí)的主控參數(shù)。
[0018]本發(fā)明結(jié)構(gòu)組成如圖1所示，包括:低功耗微控制器為核心的檢測(cè)儀主機(jī)I和植物臨界凍害溫度無(wú)線(xiàn)傳感器2，低功耗微控制器為核心的檢測(cè)儀主機(jī)I通過(guò)無(wú)線(xiàn)傳輸通信協(xié)議與植物臨界凍害溫度無(wú)線(xiàn)傳感器2進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸;檢測(cè)儀主機(jī)I包括:低功耗微控制器11、主機(jī)無(wú)線(xiàn)模塊12、主機(jī)電源模塊13、按鍵模塊14和LCD顯示模塊15;植物臨界凍害溫度無(wú)線(xiàn)傳感器2包括:電容測(cè)量模塊21、溫度測(cè)量模塊22、傳感器電源模塊23和傳感器無(wú)線(xiàn)模塊24。<