散漫《国务院对于被动增长"互联网+"行动的丘陵区域教训意见》以及精准农业的精神，要求进一步实现数字农业、农田痴呆农业、土壤智能农业，信息系统以重庆实际状态为适宜点，监测妄想了山地分区土壤墒情及酸碱度监测APP。丘陵区域针对于重庆丘陵区域存在山地坡度区别以及高差差此外特色，农田对于山地妨碍区域散漫。土壤同时，信息系统优化了丘陵区域农田土壤信息监测系统，监测对于山地农田各区域妨碍土壤酸碱度实时监测，丘陵区域解决了传统种植以及作业历程中浪费人力资源、农田水资源及能源斲丧大的土壤成果，实现为了农作物种植的信息系统最优抉择，普及农作物种植存活多少率，监测削减农业收获。为此，钻研开辟了一款农业数据信息与智能手机相散漫的APP，达到实时监测及实时浇灌的指标，抵偿了传统终端操作的缺少，为进一步实现数字农业、精准农业及智能农业提供迷信依据。 

引言

土壤酸碱度作为农作物愿望的紧张情景条件，既是限度土壤生产劲以及土壤肥力的主要原因之一，又与土壤营养有着亲密的关连。近些年来，对于土壤酸碱度的监测钻研主要会集在土壤酸碱度监测仪器精确水平、利便水平及智能水一律3个方面，而对于土壤酸碱度影响农作物种植种类抉择(如柑橘种植最适pH值为5.5～6.5)及农作物收获光阴两个方面的钻研较少。

未来丘陵重大山地农业浇灌将面临干旱危害加剧的状态，当遭碰着伏旱时会严正影响到农作物的收获，也将影响西南区域农业的快捷发展。因此，对于西南丘陵区域重大山地妨碍分区土壤墒情监测钻研及山地分区浇灌钻研颇有须要。

针对于重大山地因坡度以及高差区别引起区域土壤墒情以及酸碱度差此外成果，散漫数字农业以及精准农业的发展趋势，以水利合成、智能操作及合计机运用为事实根基，研发一款针对于重大山地各区域土壤墒情监测、各区域土壤酸碱度监测等多参数融会的智能手机APP颇有须要，可达到挪移终端实时监测各区域土壤墒情及酸碱度的指标，从而实现农作物实时浇灌，普及抗旱监测能耐，优化农作物种植种类抉择妄想，削减农作物产量。

1 系统总体妄想

所妄想的丘陵区域农田土壤信息监测系统具备如下功能：

1)经由钻研山地区别坡度以及高差的区别，对于山地妨碍区域散漫，实现份区精准作业；

2)优化土壤墒情及酸碱度监测系统，普及监测系统精度及智能成果，对于山地各区域妨碍土壤酸碱度妨碍实时监测，实现农作物种植的最优抉择，普及农作物种植存活多少率；

3)钻研开辟一款农业数据信息与智能手机相散漫的APP，达到实时监测及实时浇灌的指标，抵偿传统终端操作的缺少，为进一步实现数字农业、精准农业及智能农业提供迷信依据。

钻研主要针对于山地分区模块、土壤墒情监测模块、土壤酸碱度监测模块、太阳能电源模块及APP模块。山地分区模块以水利合成为事实根基，因为西南区域重大区域中山地各个坡面的土壤墒情及土壤酸碱度区别，因此引起山地各个坡面的农作物愿望状态及农作操作区别。因此，针对于山地坡面的坡度及高差参数区别，对于山地妨碍区域散漫，对于区别区域妨碍差此外农作操作(如作物浇灌操作)。运用土壤墒情监测模块及土壤酸碱度监测模块对于山地各个区域的墒情及酸碱度妨碍实用监测，监测的实时数据由数据解决模块妨碍解决及操作，进而经由数据解决模块将数据信息泛起于手机APP；APP报答实时操作反映至数据解决模块，进而实时操作农作物操作，实现挪移实时监测。土壤墒情监测、土壤酸碱度监测及农作物操作均由太阳能电源模块给以电能反对于。

1.1 山地分区模块

对于重大山地妨碍区域散漫是妄想重大山地土壤分区墒情及酸碱度APP监测系统的紧张根基。山地坡面的坡度及高差区别，可能引起农作物施肥及浇灌参数区别、区域散漫区别、配置装备部署选型区别、施工方式区别。抉择的试验基位置于西南大学，该试验基地简直每一年都市蒙受伏旱，温度会不断在40℃以上，约莫有30天最高温度达到48.1℃，给基地的动物带来极大的影响。试验基地地形重大，工具南北坡度纷比方，山脚到山顶的高度近29m，面积近3.3hm2。其中，北坡在43°～47°之间，南坡大多在26°～33°之间，西坡在34°～39°之间。因此，依据山地坡度及高差区别，将试验基地分为4个坡面，分说为东坡、南坡、西坡以及北坡。

1.2 土壤墒情监测模块

为了获取精确的土壤湿度参数，模块主要由湿度传感器、操作中间及无线传输等3全副组成。系统散漫重大山地多区域散漫，在各个区域接管多传感器节点ZigBee无线传感网络法网络土壤数据，数据的操作解决历程短缺运用均值滤波法，实现对于立传感器使命历程中在区别光阴数据的变换以及同区域的其余传感器数据的变换兼顾网络，将操作解决之后的数据信息经由无线传输的方式发送到用户APP，从而实现土壤墒情监测的指标。系统土壤墒情监测模块框架如图1所示。

1.3 土壤酸碱度监测模块

土壤酸碱度是影响土壤微生物行动以及作物愿望发育的严主因素。文中土壤酸碱度实时监测接管电极法，将丈量仪器间接插入待测土壤中加以丈量。该方式对于丈量电极的要求较高，故接管玻璃电极，具备灵便度高、价格自制等短处。经由玻璃电极对于土壤酸碱度妨碍数据网络，并运用操作中间对于网络患上到的数据妨碍操作解决，进而将解决的数据发送到用户APP，用户可依据获取的数据妨碍响应的农业操作，达到实时监测土壤酸碱度的成果。系统土壤酸碱度检测模块框架图数据分3个解决层面，相似于土壤墒情监测模块框架图。

1.4 太阳能电源模块

系统电源接管锂电池作为全部钻研的电能提供平台，锂电池的蓄电方式主要有太阳能电池板充电以及市电充电两种方式。当太阳能充实时，可经由太阳能电池板对于锂电池妨碍电能填补；当太阳能缺少以知足蓄电池充电要求时，则经由市电作为蓄电池电能填补源为系统提供电能。太阳能充放电打点子系统主要由太阳能电池板、锂电池、逆变器、变换器及太阳能操作器等组成。

1.5 APP模块
系统钻研的智能手机APP妄想接管UI妄想及挨次编译法，主要包罗屏幕适配、信息架构及APP控件等模块。经由无线通信，实现数据信息实时接管以及实时反映操作，操作浇灌电磁阀妨碍浇灌。

2 硬件结构妄想

2.1 太阳能电源模块
接管太阳能逆控一体机作为锂电池充放电主要操作器件，从而保障锂电池有晃动的输入电压。太阳能电池板选用兆天有限公司研发的多晶太阳能电池板(特意电压9V，电流0.34A)，运用金属杆建树高于种动物30cm处为准；锂电池选用的是新能源有限公司研发的锂电池(电压：3.7V，容量：3.5A·h)。系统的各个模块对于电压的需要并非残缺不同，因此对于系统电源的电压值妨碍按需妄想。系统电源升压电路以及电源降压电路如图二、图3所示。

2.2 土壤墒情监测模块

土壤墒情监测模块接管水份传感器妨碍数据采样。土壤水份传感器是运用驻波丈量法研发而成，主要由监测探头、高频信号发生器、传输网络等3个全副组成。监测模块经由高频信号发生器收回音号，蹊径传输网络后在监测探头出妨碍反射，产生反射波；反射波与入射波之间叠加组成驻波，解决传输网络两头输入的电压值，妨碍数据合成即可患上到对于应的土壤含水量。

2.3 ZigBee无线传感网络模块

无线传感网络由扩散在单个区域内的传感器节点运用无线通信的方式组成一个自组成的收团系统，其数据的接管以及发送主要经由CC2530解决器妨碍操作以及解决。射频全副则由CC2530解决器及相干中间电路组成，进而实现对于传感器网络的节点数据妨碍无线传输。

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