基于dsPIC30F2010的土壤水分测量仪的设计研究

2010还自带10位模数转换模块。它采用CMOS技术，具有低功耗以及宽工作电压范围(2.5～5.5 V)。

液晶显示部分采用HD44780芯片。该芯片是以若干个点阵块组成显示字符群，具有字符发生器ROM，可显示192种字符，并具有64个字节的自定义字符ROM以及80个字节RAM。HD44780模块结构紧凑轻巧，装配容易，采用单+5 V电源供电，具有低功耗、长寿命和高可靠性等优点。

dsPIC30F2010中自带的10位高速模数转换模块可将模拟输入信号转换成数字信号再进行处理。从检波电路出来的模拟电压信号通过ANO引脚进入dsPIC30F2010中的模数转换模块，然后在得到数字信号后，再在dsPIC30F2010中进行数据处理，最后将处理后的结果通过HD44780芯片的RXD引脚显示在HD44780芯片上。由于单片机内部自带有RAM和ROM，可以对数据进行连续采集和存储。而自带的模数转换模块则可使电路设计更简洁，从而提高工作效率。

3 软件设计与调试

本系统编程所用的语言为汇编语言的原因是汇编语言具有运行效率高、代码紧凑、易于访问硬件接口等优点。图6所示是本系统主程序的流程图。

设计好程序后，就要对它进行调试以确保程序能成功运行。调试时，首先接通硬件电路，在确定接线正常之后．利用Keil公司基于Windows的集成开发环境的uVision2 IDE可进行系统软件调试。uVision2 IDE中包含一个高效编辑器、一个项目管理器和一个MAKE工具，可对源程序进行反复调试和代码更改，直到程序调试成功。

4 试验测量结果

制作好的土壤水分测量仪可以对其进行试验测量，土壤选用在西南地区广泛比较分布的紫色土。用该土壤水分测量仪测量10组不同含水量的土壤样品，再将得到的结果和用烘干法得到的结果相比较，所得到的结果如表1所列。

经过上述测量和比较可见，在土壤水分含量在2.3％～31.5％的范围内，土壤水分测量仪的测量结果与烘干法得到的结果相比较，其精度误差在5％以内，可见其测量精度可以满足使用要求。

5 结束语

本文论述了一种基于dsPIC30F2010的土壤水分测量仪的设计方法，同时给出了土壤水分测量仪的硬件结构及软件设计方案。该测量仪体积小，成本低，测量精度高，数据采集方便而且迅速，能获得土壤水分的动态连续曲线，适用于现代农业的节水灌溉，可以对农作物需水量实施智能监测。但不同类型土壤的理化性质是不同的。因此，在测量不同类型的土壤水分时，要对测量仪的传感器部分进行重新实验和进一步研究，以使测量仪能应用于生产实践。