一种土壤酸碱度检测电路的制作方法

1.本实用新型涉及土壤酸碱度检测领域，具体涉及一种土壤酸碱度检测电路。


背景技术：

2.土壤酸碱度, 又称“土壤反应”。它是土壤溶液的酸碱反应。土壤偏酸性或偏碱性，都会有不同程度地降低土壤养分的有效性，难以形成良好的土壤结构，并抑制土壤微生物的活动，从而影响各种作物生长发育，因此土壤酸碱度对种植业起着关键的作用，土壤酸碱度是土壤重要的基本性质之一，是土壤形成过程和熟化陪肥过程的一个指标。酸碱度主要取决于土壤溶液中氢离子的浓度，以ph值表示，按数值大小将土壤酸碱度分为五级：ph＜5为强酸性土，ph5.0～6.5为酸性土，ph6.5～7.5为中性土，ph7.5～8.5为碱性土，ph大于8.5就是强碱性土。
3.植物能够在很宽的范围内正常生长，但不同的植物有着不同的生长ph值，无论ph值是增大还是减小，都将影响植物的正常生长，使之发育受阻，生长迟缓。因此需要对土壤酸碱度进行检测。现有的土壤酸碱度检测通常采用比色法或者电位测定法以及较为准确的试验鉴定方法。试验鉴定法需要通过试验中心进行数据分析，费时费力且成本加高。比色法主要是通过浸泡土壤后通过ph试纸进行检测，并依据色卡比对进行酸度确定，该方法的检测结果存在较大的误差。因此多通过点位测定法进行酸度检测，但现有技术的酸度检测响应不够灵敏，结构复杂功耗较高，且功能较为单一。


技术实现要素：

4.本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种结构简单、功耗较低且能够实现不同功能的土壤酸碱度检测电路。
5.本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种土壤酸碱度检测电路，包括电源模块、控制器单元、ph探头、酸度检测电路、湿度检测电路和切换开关，所述的电源模块为控制器单元、ph探头提供电能，所述的切换开关用于切换ph探头连接酸度检测电路或湿度检测电路，所述的酸度检测电路还连接有放大电路，所述的放大电路用于将ph探头检测到的酸度电信号进行放大处理，所述的控制器单元用于接收放大电路处理后的电信号和湿度检测电路检测到的湿度电信号。
6.更进一步地，所述的湿度检测电路包括第一电阻和第二电阻，当切换开关切换至ph探头与湿度检测电路相连接时，所述的ph探头的正极与电源模块的正极输出端相连，所述的ph探头的负极与第一电阻的一端、第二电阻的一端相连接，第一电阻第另一端与电源模块的负极输出端相连，第二电阻的另一端与控制器单元相连。
7.更进一步地，所述的酸度检测电路包括第三电阻、第四电阻、第五电阻和第六电阻，当切换开关切换至ph探头与酸度检测电路相连接时，所述的ph探头的正极与第三电阻的一端相连接，ph探头的负极与电源模块的负极输出端相连接，所述的第三电阻的另一端与第四电阻的一端、第五电阻的一端、第六电阻的一端均相连接，第四电阻的另一端与电源
模块的负极输出端相连，所述的第五电阻的另一端、第六电阻的另一端均匀控制器单元相连接，所述的ph探头的正极与放大电路的第一输入端相连接，所述的第三电阻的另一端与放大电路的第二输入端相连接。
8.更进一步地，所述的放大电路包括由lm358芯片构成的放大芯片，放大芯片的1脚通过第七电阻与2脚相连接，所述的放大芯片的2脚通过第八电阻与电源模块的负极输出端相连，所述的放大芯片的1脚通过第九电阻与第六电阻的另一端相连，所述的第六电阻的另一端通过第一电容与电源模块的负极输出端相连，放大芯片的3脚通过第十电阻与第三电阻的另一端相连，所述的放大芯片的3脚通过第十一电阻1与ph探头的正极相连，放大芯片的3脚通过第二电容与电源模块的负极输出端相连，所述的放大芯片的8脚与电源模块的正极输出端相连，所述的放大芯片的4脚、5脚、6脚均与电源模块的负极输出端相连。
9.更进一步地，所述的电源模块包括电池、第一二极管、第三电容、第四电容和由ht7550芯片构成的稳压芯片，所述电池的正极与第一二极管的正极相连，第一二极管的负极与稳压芯片的输入端相连接，电池的负极为电源模块的负极输出端，第一二极管的负极通过第三电容与电池负极相连，稳压芯片的输出端为电源模块的正极输出端，稳压芯片的输出端通过第四电容与电池的负极相连，稳压芯片的接地端与电池负极相连。
10.更进一步地，还包括电源检测电路，所述的电源检测电路包括第十二电阻、第十三电阻和第五电容，所述的第十二电阻的一端与第一二极管的负极相连，所述的第十二电阻的另一端与第十三电阻的一端、第五电容的一端、控制器单元均相连，所述的第十三电阻的另一端、第五电容的另一端均匀电源模块的负极输出端相连。
11.更进一步地，还包括光敏检测电路，所述的光敏检测电路包括第十四电阻、光敏电阻和第六电容，所述的光敏电阻的一端与电源模块的正极输出端相连，所述的光敏电阻的另一端与第十四电阻的一端、第五电容的一端、控制器单元均相连，所述的第十四电阻的另一端、第五电容的另一端均匀电源模块的负极输出端相连。
12.更进一步地，还包括温度检测电路，所述的温度检测电路包括热敏电阻、第十五电阻和第七电容，所述的热敏电阻的一端与电源模块的正极输出端相连，热敏电阻的另一端与控制器单元相连，所述的热敏电阻的另一端通过第十五电阻与电源模块的负极输出端相连，所述的第七电容并联设置在第十五电阻的两端。
13.与现有技术相比，本实用新型的优点通过ph探头与切换开关的配合可实现酸度检测和湿度检测，且互不干扰，因此可有效节省电路板的设计空间，且通过单一的切换开关实现ph探头的不同功能应用提高了元器件的利用效率，减低企业成本。设置的酸度检测电路可实现土壤酸度的快速准确检测，且可实现湿度的检测，减少传统更换单独的湿度检测装置的步骤，提高效率。本实用新型还设置有电源检测电路，可实现电池电压的精准检测，让用户使用时可清晰直观的掌握电池电量，且设置的光敏检测电路和温度检测电路可增加本实用新型的使用性，通过土壤酸度计即可实现不同更能的集中检测，便于提高酸度计对户外土壤养殖或者大棚养殖等场景的实用性。
附图说明
14.图1为本实用新型的电路原理框图；
15.图2为本实用新型控制器单元的电路示意图；
16.图3为本实用新型酸度检测电路和湿度检测电路的示意图；
17.图4为本实用新型放大电路的电路示意图；
18.图5为本实用新型电源模块的电路示意图；
19.图6为本实用新型电源检测模块的电路示意图；
20.图7为本实用新型温度检测电路的电路示意图；
21.图8为本实用新型光敏检测电路的电路示意图。
具体实施方式
22.以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。
23.一种土壤酸碱度检测电路，包括电源模块、控制器单元、ph探头pr1、酸度检测电路、湿度检测电路和切换开关sw1，电源模块为控制器单元、ph探头pr1提供电能，切换开关sw1用于切换ph探头pr1连接酸度检测电路或湿度检测电路，酸度检测电路还连接有放大电路，放大电路用于将ph探头pr1检测到的酸度电信号进行放大处理，控制器单元用于接收放大电路处理后的电信号和湿度检测电路检测到的湿度电信号。上述的控制器单元由型号为hc89f0541的单片机芯片u1及其外围电路构成，且电源模块的正极输出端和负极输出端之间设置有第八电容c8。
24.上述湿度检测电路包括第一电阻r1和第二电阻r2，当切换开关sw1切换至ph探头pr1与湿度检测电路相连接时，ph探头pr1的正极与电源模块的正极输出端相连，ph探头pr1的负极与第一电阻r1的一端、第二电阻r2的一端相连接，第一电阻r1第另一端与电源模块的负极输出端相连，第二电阻r2的另一端与控制器单元相连。
25.上述酸度检测电路包括第三电阻r3、第四电阻r4、第五电阻r5和第六电阻r6，当切换开关sw1切换至ph探头pr1与酸度检测电路相连接时，ph探头pr1的正极与第三电阻r3的一端相连接，ph探头pr1的负极与电源模块的负极输出端相连接，第三电阻r3的另一端与第四电阻r4的一端、第五电阻r5的一端、第六电阻r6的一端均相连接，第四电阻r4的另一端与电源模块的负极输出端相连，第五电阻r5的另一端、第六电阻r6的另一端均匀控制器单元相连接，ph探头pr1的正极与放大电路的第一输入端相连接，第三电阻r3的另一端与放大电路的第二输入端相连接。
26.上述的切换开关sw1为两档开关，为实现上述功能，选择切换开关sw1的型号为sssf040800 直插式12脚2档开关。同时控制器单元还设置有功能切换引脚，当切换至湿度检测模式时，功能切换引脚与电源模块的负极输出端相连；当切换至酸度检测模式时，功能切换引脚悬空。
27.上述放大电路包括由lm358芯片构成的放大芯片u2，放大芯片u2的1脚通过第七电阻r7与2脚相连接，放大芯片u2的2脚通过第八电阻r8与电源模块的负极输出端相连，放大芯片u2的1脚通过第九电阻r9与第六电阻r6的另一端相连，第六电阻r6的另一端通过第一电容c1与电源模块的负极输出端相连，放大芯片u2的3脚通过第十电阻r10与第三电阻r3的另一端相连，放大芯片u2的3脚通过第十一电阻r11与ph探头pr1的正极相连，放大芯片u2的3脚通过第二电容c2与电源模块的负极输出端相连，放大芯片u2的8脚与电源模块的正极输出端相连，放大芯片u2的4脚、5脚、6脚均与电源模块的负极输出端相连。
28.电源模块包括电池p1、第一二极管d1、第三电容c3、第四电容c4和由ht7550芯片构
成的稳压芯片u3，所述电池p1的正极与第一二极管d1的正极相连，第一二极管d1的负极与稳压芯片u3的输入端相连接，电池p1的负极为电源模块的负极输出端，第一二极管d1的负极通过第三电容c3与电池p1负极相连，稳压芯片u3的输出端为电源模块的正极输出端，稳压芯片u3的输出端通过第四电容c4与电池p1的负极相连，稳压芯片u3的接地端与电池p1负极相连。
29.本实用新型的电源检测电路包括第十二电阻r12、第十三电阻r13和第五电容c5，第十二电阻r12的一端与第一二极管d1的负极相连，第十二电阻r12的另一端与第十三电阻r13的一端、第五电容c5的一端、控制器单元均相连，第十三电阻r13的另一端、第五电容c5的另一端均匀电源模块的负极输出端相连；使用时通过第十二电阻r12、第十三电阻r13对电池p1电压进行分压，控制器单元通过采样第十三电阻r13的端电压计算电池p1电压，从而实现对电池p1电压的监控。
30.本实用新型的光敏检测电路包括第十四电阻r14、光敏电阻g1和第六电容c6，光敏电阻g1的一端与电源模块的正极输出端相连，光敏电阻g1的另一端与第十四电阻r14的一端、第五电容c5的一端、控制器单元均相连，第十四电阻r14的另一端、第五电容c5的另一端均匀电源模块的负极输出端相连。光敏电阻g1的阻值会随着光照强度的变换而发生变化，电池p1电压通过依次串联的光敏电阻g1和第十四电阻r14进行分压，控制器单元通过采样获取第十四电阻r14的端电压计算获取光敏电阻g1的阻值，从而获取当前光敏电阻g1检测到的光照强度。
31.本实用新型的温度检测电路包括热敏电阻ntc1、第十五电阻r15和第七电容c7，热敏电阻ntc1的一端与电源模块的正极输出端相连，热敏电阻ntc1的另一端与控制器单元相连，热敏电阻ntc1的另一端通过第十五电阻r15与电源模块的负极输出端相连，第七电容c7并联设置在第十五电阻r15的两端；热敏电阻ntc1的阻值会随着温度的改变而发生变化，电池p1电压通过依次串联的热敏电阻ntc1和第十五电阻r15进行分压，控制器单元通过采样获取第十五电阻r15的端电压计算获取热敏电阻ntc1的阻值，从而获取当前热敏电阻ntc1检测到的温度。
32.本实用新型的工作过程，当需要对土壤酸度进行检查时，切换开关sw1切换至ph探头pr1与酸度检测电路相连接，此时将ph探头pr1插入到土壤内进行检查，并将电信号传递至放大电路的第二输入端，同时控制器单元输出基准电压至第五电阻r5，而后电信号通过第三电阻r3传递至放大电路的第一输入端，与此同时通过第六电阻r6将电信号传递至控制器单元，输入到放大器电路的电信号通过放大器电路进行线性放大后输入至控制器单元从而通过控制器单元进行电信号数据处理，获取土壤的酸碱度。当需要对土壤湿度进行检查时，将切换开关sw1切换至ph探头pr1与湿度检测电路相连接，当ph探头pr1插入到土壤内后，会在ph探头pr1的两个电极之间产生电阻，通过分压的方式计算第一电阻r1两端的电压，即控制器单元通过第二电阻r2采样获取第一电阻r1的端电压，从而进一步依据ph探头pr1的电阻推算出ph探头pr1处的湿度。
33.以上所述实施例仅为本实用新型的优选实施例，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干的变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。