北方工业大学微电子系 王忠鹏 栗 明 赵治乾 宁可庆

手持式多参数环境检测记录仪设计

北方工业大学微电子系 王忠鹏 栗 明 赵治乾 宁可庆

提出了一种基于STM32系列单片机手持式多参数环境检测记录仪设计方案。采用STM32F103VCT6为控制芯片，结合温度传感器PT100和双积分土壤含水量传感器等，实现了环境相关参数的测量，测试数据可实时记录并通过段式LCD显示并存储。通过该系统的开发，可以为地理监测等相关研究人员提供测量方便，更大程度的提高监测的自动化水平及测试范围。

单片机；传感器；数字式

1.系统概述

本文提出了基于STM32系列单片机手持式多参数环境检测记录仪设计方案。该仪表主要由温度传感器处理模块、土壤含水量水分传感器处理模块、盐分传感器处理模块、A/D转换电路、电源电路、单片机系统电路、LCD显示屏等组成。系统原理图如图1所示。

本系统由+12V蓄电池供电，对PT100温度传感器的数据采集方面采用了双水臂非平衡电桥，通过检测电桥的输出电压就能够计算出电阻的变化，从而确定温度。对于土壤含的量采集是采用了电场法来采集土壤水分信号，由于土壤容积内的含水量会影响到土体的介电常数，所以通过测量插入土壤的两个电极和土壤组成的电容器的等效介电常数的转换成电信号的变化来达到测量土壤水分的目的。高压由TL494产生固定频率的PWM经一定匝数比的变压器产生，高压部分给土壤水分传感部分提供电压。……