专利名称：具有gps定位功能的土壤养分信息快速测试单片机系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及近红外光谱测试电路，尤其是涉及一种具有GPS定位功能 的土壤养分信息快速测试单片机系统。 技术背景
土壤养分信息包括土壤含氮量、含钾量、含磷量、有机质含量、电导率、 含水量等。传统的土壤养分信息的获取需要采集土壤样本在化学实验室里完成， 时间长，操作复杂，难以及时地起到现场检测的作用，整个实验仪器投资较大， 实验试剂耗费大，难以满足田间现场快速测试的要求。目前，国内外的土壤养 分信息测试仪，功能上比较单一，有的只能测试土壤氮含量，有的只能测试土 壤含水量。市场上出售的仪器都没有GPS定位功能，在农田实际应用时，还必 须配备GPS定位仪，使用起来不方便。 发明内容
本实用新型的目的是提供一种具有GPS定位功能的土壤养分信息快速测试 单片机系统，无污染、非接触、高效率、具有GPS定位功能、能即时测试土壤 养分信息。
本实用新型采用的技术方案是 包括微处理器、光谱�？�、大容量数据存储器、GPS�？楹吞裟艿绨寮� 其转换电路。微处理器通过RS232接口与光谱�？榱樱寥」馄资荩⒋� 储到大容量数据存储器中，微处理器通过并行接口与GPS�？榱樱寥PS 定位数据，微处理器、光谱�？楹虶PS�？榫胩裟艿绨寮捌渥坏缏妨�。 本实用新型具有的有益效果是
1、 相比传统化学测量方法，可在更短的时间内实现土壤养分信息的快速获
�。�
2、 相比市场上出售的土壤养分测试仪，可在一台仪器中同时完成多个土壤 养分指标的测量；
3、 带有GPS定位功能；
5、 采用单片机测量系统，可使光谱数据处理智能化，方便测量数据的地理 分布图的绘制。
6、 性价比相比市场上同类产品具有优势。
图1是本实用新型的土壤养分信息快速测试单片机电路系统示意图。
图2是本实用新型的土壤养分信息快速测试单片机电路图。
图中1、微处理器，2、光谱模块，3、大容量数据存储器，4、 GPS�？椋�
5、太阳能电板及其转换电路。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型包括微处理器l、光谱�？�2、大容量数据存储器 3、 GPS�？�4和太阳能电板及其转换电路5。微处理器1通过RS232接口与光 谱模块2联接。微处理器1读取光谱数据后，运行光谱数据处理程序，完成土 壤养分指标的计算和结果存储在大容量数据存储器3中。微处理器1通过并行 接口从GPS�？�4读取全球经纬度坐标，作为测量数据的地理标记。单片机电 路系统由太阳能电板及其转换电路5供电。
所述的微处理器1为MSP430F149,有60KB程序存储器，2KB数据存储器， 2个USART接口 ； 8MHz外接晶体振荡器。
所述的光谱�？�2型号为USB4000-VIS-NIR，光谱范围350 1050nm，分辨 率 1.33nm FWHM，入射狭缝25um，分光光栅350-1050nm，积分时间范围 10us >ls， 3648象素CCD阵列检测器，16位3MHz模/数转换器，USB2.0接口 和RS232接口。
所述的大容量数据存储器3为AT24LC256。
所述的GPS�？�4为Garman GPS25LP。
所述的太阳能电板5规格为9V3W，经过转换电路可输出5V1W供给光谱 �？�2; 3.3V1W供给微处理器1和GPS�？�4。 本实用新型的工作原理如下
如图2所示，微处理器Ul通过RS232接口 U10连接光谱模块Ull,读取光 谱数据后，运行光谱数据处理程序，完成土壤养分指标的计算和结果存储在大 容量数据存储器U2 U9中。微处理器Ul通过并行接口 P4从GPS模块U12读 取全球经纬度坐标，作为测量数据的地理标记。单片机电路系统由太阳能电板 及其转换电路芯片VI和V2供电。
权利要求1、一种具有GPS定位功能的土壤养分信息快速测试单片机系统，其特征在于包括微处理器(1)、光谱�？�(2)、大容量数据存储器(3)，GPS�？�(4)和太阳能电板及其转换电路(5)；微处理器(1)通过RS232接口与光谱�？�(2)联接，读取光谱数据，并存储到大容量数据存储器(3)中，微处理器(1)通过并行接口与GPS模块(4)联接，读取GPS定位数据，微处理器(1)、光谱�？�(2)和GPS�？�(4)均与太阳能电板及其转换电路(5)联接。
2. 根据权利要求1所述的一种具有GPS定位功能的土壤养分信息快速测试 单片机系统，其特征在于所述的微处理器(l)为MSP430F149，有60KB程序存 储器，2KB数据存储器，2个USART接口； 8MHz外接晶体振荡器。
3. 根据权利要求1所述的一种具有GPS定位功能的土壤养分信息快速测试 单片机系统，其特征在于所述的光谱�？�(2)型号为USB4000-VIS-NIR，光谱 范围350 1050nm，分辨率 1.33nm FWHM，入射狭缝25um，分光光栅 350-1050nm,积分时间范围10us >ls， 3648象素CCD阵列检测器，16位3MHz 模/数转换器,USB2.0接口和RS232接口 。
4. 根据权利要求1所述的一种具有GPS定位功能的土壤养分信息快速测试 单片机系统，其特征在于所述的大容量数据存储器(3)为AT24LC256。
5. 根据权利要求1所述的一种具有GPS定位功能的土壤养分信息快速测试 单片机系统，其特征在于所述的GPS�？�(4)为GarmanGPS25LP。
6. 根据权利要求1所述的一种具有GPS定位功能的土壤养分信息快速测试 单片机系统，其特征在于所述的太阳能电板规格为9V3W，经过转换电路能输 出5V1W供给光谱�？�(2); 3.3V1 W供给微处理器(l)和GPS�？�(4)。
专利摘要本实用新型公开了一种具有GPS定位功能的土壤养分信息快速测试单片机系统。微处理器通过RS232接口与光谱模块联接，读取光谱数据，存储到大容量数据存储器中，微处理器通过并行接口与GPS�？榱樱寥PS定位数据，单片机电路系统由太阳能电板及其转换电路供电。微处理器读取光谱数据后，运行处理程序，完成土壤养分指标的计算和结果存储。微处理器通过并行接口从GPS�？槎寥∪蚓扯茸辏魑饬渴莸牡乩肀昙�。与市场上同类产品相比，可在一台仪器中同时完成多个土壤养分指标的测量；带有GPS定位功能；采用微处理器芯片，光谱数据处理智能化，方便绘制农田测量数据的地理分布图，实现田间变量作业机具的精准化作业。
文档编号G01N21/25GK201233363SQ200820162578
公开日2009年5月6日 申请日期2008年8月5日 优先权日2008年8月5日
发明者勇 何, 杨海清 申请人:浙江大学
专业数控铣床产品供应商
20年生产经验，实力工厂，精工品质，质量有保障
