基于电极法测试土壤水分的专用处理芯片的制作方法

本发明涉及一种基于电极法测试土壤水分的专用处理芯片。

背景技术：

目前在植物和花卉种植方面，均采用经验丰富的员工进行管理，使得造成了经验丰富的人员不足的情况，且经验丰富的人员在植物种植方面也会出现判断失误的情况，而且在家庭单独个体进行花卉种植方面，由于用户对种植方面知识的缺少了解，使得容易照成对植物忘记浇水，或者浇多少水的情况，使得植物易出现不良情况或者直接死亡的情况。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种能够快速对土壤进行水分湿度检测，提高直观水分监测效果的基于电极法测试土壤水分的专用处理芯片。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种基于电极法测试土壤水分的专用处理芯片，包括方波信号发生电路、rc充放电电路和电压转换电路，所述方波信号发生电路输出规则方波，所述rc充放电电路连接设置在土壤内，并接收规则方波电路后对土壤内的水分进行电极检测后形成检测信号，所述电压转换电路连接rc充放电电路，并接收检测信号后输出电压信号，专用处理芯片内还设置有基准使能电源和校准单元，通过基准使能电源能够用于对方波信号发生电路进行使能控制，通过校准单元能够分别对方波信号发生电路、rc充放电电路和电压转换电路进行初始化预设与校准。

本发明进一步设置为：所述方波信号发生电路为方波信号发生器。

本发明进一步设置为：所述方波信号发生器为精准100mhz信号发生器。

本发明进一步设置为：所述rc充放电电路包括调试电阻、检测电容和逻辑处理器，所述方波信号发生器的输出端串联调试电阻后连接检测电容的一端，检测电容的另一端接地，所述逻辑处理器的一输入端连接方波信号发生器的输出端，另一输入端连接在调试电阻与检测电容之间。

本发明进一步设置为：所述检测电容呈电极板设置，并插入安装在土壤内。

本发明进一步设置为：所述电压转换电路为运算放大器、第一电阻和第二电阻，所述运算放大器的一输入端与逻辑处理器的输出端连接，另一输入端串联第一电阻后接地，运算放大器的输出端与运算放大器上连接第一电阻的输入端之间串联第二电阻。

本发明进一步设置为：所述逻辑处理器的输出端与运算放大器的输入端之间串联有第三电阻。

本发明进一步设置为：所述运算放大器连接第三电阻的输入端上连接有第一电容，所述第一电容的一端连接运算放大器，另一端接地。

本发明进一步设置为：所述基准使能电源包括外接电源、第二电容和使能控制器，所述外界电源分别连接使能控制器的电源端与使能端，所述第二电容一端连接在外接电源与使能控制器之间，另一端接地。

本发明进一步设置为：所述外接电源为2.5-5.5v的电压电源。

本发明具有下述优点：能够快速对土壤进行水分湿度检测，提高直观水分监测效果，通过校准单元的设置，能够对各个电路进行校准控制，避免了数据误差造成芯片输出的检测数据不准确，通过方波信号发生器为精准100mhz信号发生器的设置，能够提高输到电压信号的标准参数和检测时间调整，所述逻辑处理器的设置，能够在检测电容的输入信号与方波信号发生器同步输入输出时，能够进行进出数据的输出，避免了外部电源的干扰，造成出现检测电容产生检测信号的情况，通过第一电阻和第二电阻的设置，能够避免外部干扰信号对运算放大器的输入输出端影响，通过第一电容的设置，能够对逻辑处理器输出的检测信号进行滤波操作，提高检测信号的稳定性，避免了检测信号的跳动造成输入运算放大器的信号产生信号偏差，造成芯片输出的检测信息不准确，通过第二电容的设置，能够对外接电源进行电压稳定，提高了外接电源的电源输入效果。

附图说明

图1为本发明的系统框图；

图2为本发明的芯片外部电路原理图；

图3为本发明的芯片内部电路原理图。

图中：1、方波信号发生电路；2、rc充放电电路；3、电压转换电路；4、基准使能电源；5、校准单元；6、方波信号发生器；7、调试电阻；8、检测电容；9、逻辑处理器；10、运算放大器；11、第一电阻；12、第二电阻；13、第三电阻；14、第一电容；15、外接电源；16、第二电容；17、使能控制器。

具体实施方式

参照图1至3所示，本实施例的一种基于电极法测试土壤水分的专用处理芯片，包括方波信号发生电路1、rc充放电电路2和电压转换电路3，所述方波信号发生电路1输出规则方波，所述rc充放电电路2连接设置在土壤内，并接收规则方波电路后对土壤内的水分进行电极检测后形成检测信号，所述电压转换电路3连接rc充放电电路2，并接收检测信号后输出电压信号，专用处理芯片内还设置有基准使能电源4和校准单元5，通过基准使能电源4能够用于对方波信号发生电路1进行使能控制，通过校准单元5能够分别对方波信号发生电路1、rc充放电电路2和电压转换电路3进行初始化预设与校准。

所述方波信号发生电路1为方波信号发射器6。

所述方波信号发射器6为精准100mhz信号发生器。

所述rc充放电电路2包括调试电阻7、检测电容8和逻辑处理器9，所述方波信号发射器6的输出端串联调试电阻后连接检测电容8的一端，检测电容8的另一端接地，所述逻辑处理器9的一输入端连接方波信号发射器6的输出端，另一输入端连接在调试电阻7与检测电容8之间。

所述检测电容呈电极板设置，并插入安装在土壤内。

所述电压转换电路3为运算放大器10、第一电阻11和第二电阻12，所述运算放大器10的一输入端与逻辑处理器9的输出端连接，另一输入端串联第一电阻11后接地，运算放大器10的输出端与运算放大器10上连接第一电阻11的输入端之间串联第二电阻12。

所述逻辑处理器9的输出端与运算放大器10的输入端之间串联有第三电阻13。

所述运算放大器10连接第三电阻13的输入端上连接有第一电容14，所述第一电容14的一端连接运算放大器10，另一端接地。

所述基准使能电源4包括外接电源15、第二电容16和使能控制器17，所述外界电源分别连接使能控制器17的电源端与使能端，所述第二电容16一端连接在外接电源15与使能控制器17之间，另一端接地。

所述外接电源15为2.5-5.5v的电压电源。

通过采用上述技术方案，能够快速对土壤进行水分湿度检测，提高直观水分监测效果，通过校准单元5的设置，能够对各个电路进行校准控制，避免了数据误差造成芯片输出的检测数据不准确，通过方波信号发射器6为精准100mhz信号发生器的设置，能够提高输到电压信号的标准参数和检测时间调整，所述逻辑处理器9的设置，能够在检测电容8的输入信号与方波信号发射器6同步输入输出时，能够进行进出数据的输出，避免了外部电源的干扰，造成出现检测电容8产生检测信号的情况，通过第一电阻11和第二电阻12的设置，能够避免外部干扰信号对运算放大器10的输入输出端影响，通过第一电容14的设置，能够对逻辑处理器9输出的检测信号进行滤波操作，提高检测信号的稳定性，避免了检测信号的跳动造成输入运算放大器10的信号产生信号偏差，造成芯片输出的检测信息不准确，通过第二电容16的设置，能够对外接电源15进行电压稳定，提高了外接电源15的电源输入效果。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。