吴 奇，浦绍选

(云南师范大学太阳能研究所，云南省农村能源工程重点实验室，云南昆明 650500)



基于STM8微处理器的太阳能土壤水分测量仪设计

吴 奇，浦绍选*

(云南师范大学太阳能研究所，云南省农村能源工程重点实验室，云南昆明 650500)

摘要土壤的水分含量对植物的生长非常重要 ，检测土壤含水量也是自动灌溉系统中关键的一环。为了能够连续检测土壤的含水量，基于STM8微处理器，采用频域反射(FDR)原理，利用太阳能供电，实现硬、软件的组合，设计制作了一款便携式土壤水分测量仪。选用不同的土壤对该设计进行多组实验，对比可知，测量仪的测试结果与烘干法测出的含水量较为接近，误差在3%以内。

关键词土壤水分检测；STM8；太阳能；频域反射原理

了解土壤水分含量对农作物的培育有着至关重要的作用。土壤水分含量过高或者过低都会影响土壤微生物活动和农作物的生长发育。测量土壤水分含量传统的方法是烘干称重法，这种方法原理简单且结果可靠，大多数情况下还可用来作为校准数据，但在实际操作中过程繁琐、工作量大。为了实现快速、准确地测量实时的土壤含水量情况，市面上已有多种依据不同原理制作的土壤水分测量仪，最常见的是基于介电法测量的频域反射(Frequency Domain Reflectometry，FDR)型和时域反射(TimeDomain Reflectometry，TDR)型2种。由于TDR型电路较为复杂，设备造价昂贵，而FDR型几乎具备了TDR型所有的优点且价格合理，所以更为常用的是FDR型。笔者基于STM8微处理器和FDR原理，利用光伏电池将太阳能转换为电能储存在锂电池中作为电源，设计制作了一种操作简单、测量精度高、性能可靠、低成本的便携式土壤水分测量仪。……