專利名稱：電阻式智能蜂鳴冬筍探測器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種探測土壤電阻率變化的探測器，具體是帶有蜂鳴器的探測地面下冬筍存在與否的探測器。
背景技術(shù)：
冬笑是毛竹(phyllostachysheterocycla cv. Pubescens)的地下莖側(cè)芽發(fā)育而成的筍芽，立秋前后發(fā)芽直至立春前后才初露地面，在這段漫長時期內(nèi)，各種筍用竹已不長筍，喜食筍者，只能以筍制品如筍干、經(jīng)防腐處理的清水筍代替，口味欠佳，巧遇這段時間中有個華人十分看重的春節(jié)，餐桌上卻缺鮮筍這道菜肴，喜食者個個遺憾。此時的冬筍雖未出土但已長成O. 5-lkg大小，市場旺求，促人入毛竹林覓挖冬筍。但在茫茫林地中，非富有經(jīng)驗(yàn)者難以尋挖得到，造成了搗挖孔遍地，地下經(jīng)挖斷，嚴(yán)重影響春末夏初由冬筍發(fā)育竄出·底面后的毛筍和由毛筍長成的毛竹的數(shù)量，使產(chǎn)量全面下降，而且偶爾掘到的冬筍破損，賣不起價，甚至不能出售?？傊?，一直以來，對冬筍的采挖是憑經(jīng)驗(yàn)而為，許多跟緊者憑機(jī)遇而為，耗勞、耗時、功效低，對毛竹和林地破壞大。經(jīng)檢索，未發(fā)現(xiàn)對地下的冬筍進(jìn)行探測的探測器的資料報道和產(chǎn)品面市。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種電阻式智能蜂鳴冬筍探測器。解決上述技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是本電阻式智能蜂鳴冬筍探測器，由電路部分和硬件部分組成，電路部分包括蓄電池直流供電電路、接地電阻探測電路、單片機(jī)控制電路、數(shù)碼管顯示電路和蜂鳴器告示電路；硬件部分有殼體，殼體上的數(shù)碼管顯示屏、蜂鳴器、存儲按鈕、顯示方式控制按鈕和電源總開關(guān)；殼體底面裝有正負(fù)極探針。所說的蓄電池為9V的可充電鎳氫蓄電池，直流供電電路一路輸出9V電壓直接連接接地電阻探測電路，另一路通過LM7805穩(wěn)壓模塊輸出5V電壓與單片機(jī)控制電路及數(shù)碼顯示電路連接。所說的接地電阻探測電路由一個9V蓄電池、一個電源總開關(guān)、三組互相并聯(lián)的電阻札、民、1 3正極探針依次串聯(lián)，再與蓄電池負(fù)極連接的一個負(fù)極探針組成。所說的殼體底面的三條正極探針分別安裝在邊長為10 15cm的一個等邊三角形的頂點(diǎn)上，一條負(fù)極探針安裝在該三角形的中心點(diǎn)上。所述的正極和負(fù)極探針的長度為20 50cm，除尖端外，探針體的直徑或?qū)捙c厚為O. 5 I. Ocm0本實(shí)用新型的有益效果是本冬筍探測器具有操作簡單，易于制作且制作成本低，能自動處理相關(guān)數(shù)據(jù)等優(yōu)點(diǎn)，節(jié)省找筍時間，便于推廣。
圖I為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。[0011]圖2為本實(shí)用新型工作原理框圖。圖3為本實(shí)用新型電路原理圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型下面結(jié)合實(shí)施例并參照附圖予以詳述參照圖I和圖3，本電阻式智能蜂鳴冬筍探測器，由電路部分和硬件部分組成，電路部分由蓄電池直流供電電路8、接地電阻探測電路9、單片機(jī)控制電路10、數(shù)碼管顯示電路11和蜂鳴器告示電路12組成；硬件部分有殼體6，殼體6上的數(shù)碼管顯示屏I、蜂鳴器2、存儲按鈕3、顯示方式控制按鈕4和電源總開關(guān)5 ;殼體底面裝有正負(fù)極探針7。參見圖2所說的蓄電池采用9V的可充電鎳氫蓄電池，直流供電電路8 一路輸出9V電壓直接連接接地電阻探測電路9，另一路通過LM7805穩(wěn)壓模塊輸出5V電壓與單片機(jī)控制電路10及數(shù)碼顯示電路11連接。所說的接地電阻探測電路9由一個9V蓄電池的正極、一個電源總開關(guān)5、三組互相并聯(lián)的電阻％、R2、R3和正極探針依次串聯(lián)，再與蓄電池負(fù)極連接的一個負(fù)極探針組成。所說的殼體6底面的三條正極探針7分別安裝在邊長為10 15cm的一個等邊三角形的頂點(diǎn)上，一條負(fù)極探針7安裝在該三角形的中心上。四條探針可與殼體為可拆卸式連接。所述的正極和負(fù)極探針的長度為20 50cm，除尖端外，探針體的直徑或?qū)捙c厚為
O.5 I. Ocm0所說的顯示方式控制按鈕4可控制數(shù)碼管顯示屏顯示方式。當(dāng)?shù)谝淮伟存I時，顯示屏顯示第一條支路測量電流；當(dāng)?shù)诙伟存I時，顯示屏顯示第二條支路測量電流；當(dāng)?shù)谌伟存I時，顯示屏顯示第三條支路測量電流。當(dāng)?shù)谒拇伟存I時，顯示屏又顯示第一條支路測量電流，然后依次循環(huán)。參見圖3，本冬筍探測器供電電路8采用9V的可充電鎳氫蓄電池構(gòu)成，一路輸出9V電壓直接供接地電阻探測電路9使用，另一路通過LM7805穩(wěn)壓模塊輸出5V電壓供單片機(jī)控制電路10及數(shù)碼顯示電路11等使用。IC1采用三端穩(wěn)壓器7805，該器件所需的外圍元件極少，電路內(nèi)部還有過流、過熱及調(diào)整管的保護(hù)電路，使用起來可靠、方便，而且價格便且。參見圖3，本冬筍探測器單片機(jī)控制電路10的核心是IC2芯片，該芯片為增強(qiáng)型51單片機(jī)STC12C5A60S2。該單片機(jī)是深圳宏晶科技有限公司推出的新一代單時鐘8051單片機(jī)，具有高速、低功耗及超強(qiáng)抗干擾等特點(diǎn)，采用5V電源供電，具有8路10位A/D接口、2路PWM輸出口，F(xiàn)lash存儲空間56K、靜態(tài)存取內(nèi)存1280B、可編程只讀存儲器1K，可完成節(jié)點(diǎn)任務(wù)調(diào)度、數(shù)據(jù)采集、控制信號輸出、等工作。C1和R4構(gòu)成單片機(jī)復(fù)位電路，在上電時對程序復(fù)位，C1可用10yF/25V電解電容，&用IK精密電阻。C2、C3和CR1構(gòu)成單片機(jī)振蕩電路，提供時間基準(zhǔn)，C2和C3可用22pF瓷片電容，CR1可用12MHz晶振。Pl. O至Pl. 2管腳采集接地電阻探測電路中的電流信號，由于ADC管腳只能采集電壓信號，故每一路中串聯(lián)一個精密電阻，將電流信號轉(zhuǎn)換為電壓信號，Rp R2、R3均取IK。Pl. 6管腳連接TB1按鍵，實(shí)現(xiàn)顯示方式控制；P1. 7管腳連接TB2按鍵，實(shí)現(xiàn)存儲控制。單片機(jī)P2 口連接IC4即四位七段LED共陽數(shù)碼管，采用動態(tài)掃描方式實(shí)時輸出數(shù)據(jù)以顯示計數(shù)值。[0022]本冬筍探測器的數(shù)碼管顯示電路11由四位七段LED共陽數(shù)碼管和四只PNP型9012三極管組成。通過控制三極管通斷來輪流掃描四位數(shù)碼管實(shí)現(xiàn)動態(tài)掃描顯示。字型碼信息由單片機(jī)P2 口輸出，可實(shí)現(xiàn)計數(shù)顯示。本探測器的工作原理是根據(jù)歐姆定律，同一電路中導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體兩端的電阻成正比，與導(dǎo)體的電阻成反比，公式為I = V/R，換一種表示為R = V/I，探測器的探針插入地中泄放電流時即產(chǎn)生接地電阻,其電阻值為該電流產(chǎn)生的電壓降與泄放電流之商。在一個測定的地點(diǎn)，土壤的介質(zhì)系數(shù)與電阻率是確定的，但若該該探測點(diǎn)存在其他雜物時，如冬筍，介質(zhì)系數(shù)與電阻率均有所改變，電阻發(fā)生變化，從數(shù)碼管顯示屏上的電流值變化中得到反映。本探測器在每年11月至12月的晴天使用，以三組四探針為例，先在四條探針除尖端部外噴涂絕緣漆或玻璃膠，以消除插地產(chǎn)生的摩擦點(diǎn)對電流數(shù)值的影響，先在竹林近旁無筍地插入，打開總電源開關(guān)5，按一次顯示方式控制 按鈕4，此時數(shù)碼管顯示屏I上將顯示第一條支路電流，待電流測量數(shù)據(jù)穩(wěn)定后，按下存儲按鈕3，該數(shù)據(jù)將保存在單片機(jī)中。然后按同樣方法依次分別測量存儲第二條和第三條支路電流。再將探測器的探針6插入欲測冬筍的竹林地中，再按同樣的方法測量存儲三條支路的電流。存儲完畢后單片機(jī)自動將此時的三組數(shù)據(jù)和無筍時記錄下的三組數(shù)據(jù)分別進(jìn)行比較，如果其中至少一數(shù)據(jù)變化范圍大至15-30μ A的，蜂鳴器自動發(fā)聲告示在探針長度之內(nèi)的地下有冬筍，刨土開挖即得冬筍。
權(quán)利要求1.一種電阻式智能蜂鳴冬筍探測器，由電路部分和硬件部分組成，其特征是電路部分由蓄電池直流供電電路(8)、接地電阻探測電路(9)、單片機(jī)控制電路(10)、數(shù)碼管顯示電路(11)和蜂鳴器告示電路(12)組成；硬件部分有殼體￠)，殼體(6)上的數(shù)碼管顯示屏(I)、蜂鳴器(2)、存儲按鈕(3)、顯示方式控制按鈕(4)和電源總開關(guān)(5);殼體底面裝有正極和負(fù)極探針(7)。
2.如權(quán)利要求I所述的電阻式智能蜂鳴冬筍探測器，其特征是所說的蓄電池為9V的可充電鎳氫蓄電池，直流供電電路(8) —路輸出9V電壓直接連接接地電阻探測電路(9)，另一路通過LM7805穩(wěn)壓模塊輸出5V電壓與單片機(jī)控制電路(10)及數(shù)碼顯示電路(11)連接。
3.如權(quán)利要求I所述的電阻式智能蜂鳴冬筍探測器，其特征是所說的接地電阻探測電路(9)由一個9V蓄電池、一個電源總開關(guān)(5)、三組互相并聯(lián)的電阻R1-R3和正極探針依次串聯(lián)，再與蓄電池負(fù)極連接的一個負(fù)極探針組成。
4.如權(quán)利要求I所述的電阻式智能蜂鳴冬筍探測器，其特征是所述殼體(6)底面的三條正極探針(7)分別安裝在邊長為10-15cm的一個等邊三角形的頂點(diǎn)上，一條負(fù)極探針(7)安裝在該三角形的中心點(diǎn)上。
5.如權(quán)利要求I所述的電阻式智能蜂鳴冬筍探測器，其特征是所述的正極和負(fù)極探針(7)的長度為20-50cm，除尖端外，探針體的直徑或?qū)捙c厚為O. 5-1. Ocm0
專利摘要一種電阻式智能蜂鳴冬筍探測器，由蓄電池供電電路(8)、接地電阻探測電路(9)、單片機(jī)控制電路(10)、數(shù)碼管顯示電路(11)和蜂鳴器告示電路(12)組成；還有殼體(6)，殼體(6)正面依次安置有數(shù)碼管顯示屏(1)、蜂鳴器(2)、存儲按鈕(3)、顯示方式控制按鈕(4)和電源總開關(guān)(5)；殼體底面裝有的正負(fù)極探針(7)。本冬筍探測器專用于地面下冬筍所在位置的探測，具有適于起早摸黑、光線較暗時和視力不佳的筍農(nóng)使用；可靠的探測，避免亂挖林地、千瘡百孔，掘斷地下莖和挖碎筍體、影響筍與竹的產(chǎn)量的問題發(fā)生，挖筍工效高和操作簡單，制作成本低，能自動處理相關(guān)數(shù)據(jù)等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號G01V3/02GK202794559SQ201220332568
公開日2013年3月13日 申請日期2012年7月4日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月4日
發(fā)明者李鑫, 陸雪駒, 宋舟麒, 儲修祥 申請人:浙江農(nóng)林大學(xué)