一种使用气动法测量植物木质部抗栓塞度的测量设备制造技术

本实用新型专利技术涉及一种使用气动法测量植物木质部抗栓塞度的测量设备，包括气压控制电路、检测对象、信号采集电路、供电电路、通信电路、移动设备、时钟信号发生电路、工作状态指示电路、SD卡模块、单片机U，本实用新型专利技术可以帮助大幅缩短测量植物木质部抗栓塞度的测量时间，且测量不需要人为干预，大大减少了人为造成的误差，进而提高测量精度。且测量一个样品就可以构建出一条完整的栓塞脆弱性曲线，这不仅提高了测定效率，而且也降低了植物个体之间的潜在误差。保证测量的高精度的同时设备经济性优良，相比于使用CT机、离心机等设备进行测量，使用本实用新型专利技术可以大大降低测量的经济成本。用本实用新型专利技术可以大大降低测量的经济成本。用本实用新型专利技术可以大大降低测量的经济成本。

【技术实现步骤摘要】
一种使用气动法测量植物木质部抗栓塞度的测量设备


[0001]本技术涉及一种使用气动法测量植物木质部抗栓塞度的测量设备，属于电子


技术介绍

[0002]近年来，受到气候变化的影响，极侧干旱、高温事件增多，全世界范围内的植物、森林死亡率大幅度上升，植物死亡机制成为研究热点，而植物的水分生理、水力结构是研究核心。植物的木质部抗栓塞度可以反映植物的耐旱性，可作为预测旱灾来临，植物是否受损的重要指标；且测量植物的木质部抗栓塞度也可帮助培养新型耐旱植株。目前的测量手段主要有5种：
[0003]1、自然干燥法
[0004]2、声学检测法
[0005]3、Micro CT成像技术
[0006]4、低压液流法
[0007]5、传统人力控制气压测量法
[0008]综合分析后，我们可以知道目前所采用的测量手段主要有4个缺陷：
[0009]1、测量数据精度不高
[0010]2、测量耗费时间成本长
[0011]3、测量耗费人力成本大
[0012]4、测量设备不便于携带

技术实现思路

[0013]本技术所要解决的技术问题是提供一种使用气动法测量植物木质部抗栓塞度的测量设备来解决现有技术中测量数据精度不高、耗费时间成本长、耗费人力成本大、设备不便于携带的问题。
[0014]为解决以上技术问题，本技术的技术方案为：提供一种使用气动法测量植物木质部抗栓塞度的测量设备，其创新点在于：包括气压控制电路、检测对象、信号采集电路、供电电路、通信电路、移动设备、时钟信号发生电路、工作状态指示电路、SD卡模块、单片机U，所述单片机U的型号为STC15W4K58S4，所述供电电路分别和单片机U、SD卡模块、工作状态指示电路、时钟信号发生电路、通信电路、信号采集电路、气压控制电路相连来分别为单片机U、SD卡模块、工作状态指示电路、时钟信号发生电路、通信电路、信号采集电路和气压控制电路提供电源，所述供电电路还和气压控制电路连接来为气压控制电路提供电源；所述单片机U与气压控制电路相连，由单片机U对气压控制电路发出控制信号，控制检测对象的内压力；所述单片机U与信号采集电路相连，且所述检测对象也和信号采集电路相连，信号采集电路采集检测对象压力值反馈给单片机 U，帮助单片机U控制检测对象气压；所述单片机U与时钟信号发生电路相连，时钟信号发生电路不断产生时钟信号并发送给单片机U；所
述单片机U与SD卡模块相连，将所收到的时钟信号与压力信号存入SD卡模块中；所述单片机U与通信电路相连，且所述移动设备也和通信电路相连，所述通信电路将数据进行广播，移动设备可以收到实时测量数据，也可以通过移动设备向单片机U发送操控指令，所述单片机U与工作状态指示电路相连，所述控制工作状态指示电路发出灯光信号，指示当前的工作状态。
[0015]进一步的，所述气压控制电路包括电阻R5、电阻R6、二极管D3、二极管 D4、场效应管Q1、场效应管Q2、气泵、磁阀；所述电阻R5一侧连接到单片机U的IO口P1.3，电阻R5另一侧连接到场效应管Q1的门级，所述场效应管 Q1的漏极与二极管D3的一侧、气泵的负极相连，所述二极管D3的另一侧与气泵的正极、供电电路电源输出OUTPUT引脚相连，场效应管Q1的源极与GND、场效应管Q2的源极相连，电阻R6一侧连接到单片机U的IO口P1.7，电阻R6 另一侧连接到场效应管Q2的门级，所述场效应管Q2的漏极与二极管D4一侧、磁阀的负极相连，所述二极管D4的另一侧与磁阀的正极、供电电路电源输出OUTPUT引脚相连。
[0016]进一步的，所述气泵和磁阀的型号分别为：微型真空抽气泵310
‑
B、微型电磁阀0526F。
[0017]进一步的，所述供电电路包含两个子电路，分别为5V稳压电路和12V稳压电路，所述5V稳压电路输出5V电压供给通信电路、时钟信号发生电路、工作状态指示电路、SD卡模块、单片机U使用；所述12V稳压电路输出12V电压供给气压控制电路使用；
[0018]所述5V稳压电路包括锂电池组、1枚LM2576稳压芯片、1个100uH的电感L1、1个100uF的电解电容CIN、1个1000uF的电解电容COUT、1个肖特基二极管D1、1个自锁开关K1组成，所述锂电池组的型号为18650，所述肖特基二极管的型号为1N5822，所述锂电池的正极接到自锁开关K1的1引脚，所述自锁开关K1的2引脚连接到LM2576的1引脚、CIN的正极，D1的阴极连接到LM2576的2引脚与电感L1的一侧，电感L1的另一侧与LM2576的引脚4、 COUT的正极、+5V OUTPUT引脚相连，所述锂电池的负极、CIN的负极、COUT 的负极、二极管的阳极、LM2576的3、5号引脚均接地；
[0019]所述12V稳压电路包括锂电池组，1枚LM7812稳压芯片、2个0.1uF的瓷片电容C2、C3、1个自锁开关K1组成，所述锂电池组的型号为18650，其中锂电池的正极接到自锁开关K1的1引脚，所述自锁开关K1的2引脚连接到LM7812 的1引脚、C2的一侧相连，所述LM7812的3引脚与C3的一侧、+12V OUTPUT 引脚相连，所述锂电池的负极、C2的另一侧、C3的另一侧、LM7812的引脚2 均接地，所述气压控制电路的二极管D3和D4的另一侧均与供电电路电源输出 +12VOUTPUT引脚相连。
[0020]进一步的，所述信号采集电路包括采样芯片P2和压力传感器P4，所述采样芯片P2的型号为ADS1115，所述压力传感器P4的型号为26PCDFA6G，所述信号采集电路的连接结构和与单片机U的连接结构为：所述压力传感器P4的引脚 OUT1与采样芯片P2的引脚A1相连，压力传感器P4的引脚OUT2与采样芯片 P2的引脚A0相连，所述压力传感器P4的正极与LM7812中的+12V OUTPUT 端相连，采样芯片P2的VDD引脚与LM2576的+5V OUTPUT端相连，采样芯片P2的SDA引脚与单片机U的P4.1引脚相连，采样芯片P2的SCL与单片机 U的P4.3相连，所述压力传感器P4的引脚3、采样芯片P2的引脚6、单片机U 的引脚7均接地。
[0021]进一步的，所述通信电路包括蓝牙模块，所述蓝牙模块型号为HC
‑
05，所述蓝牙模块和单片机U的连接电路为：蓝牙模块的RXD引脚连接单片机U的P3.1，所述蓝牙模块的TXD
引脚连接单片机U的P3.0引脚，所述蓝牙模块的VCC引脚连接5V稳压电路的+5VOUTPUT输出端，所述蓝牙模块的引脚1、单片机U的引脚8均接地。
[0022]进一步的，所述检测对象还和气压控制电路相连，所述检测对象还和气压控制电路相连的具体结构包括第一硅胶软管、第二硅胶软管和三通阀，所述第一硅胶软管两端分别连接检测对象和三通阀的其中一端，所述三通阀的其中第二端连接磁阀的第二端口，所述三通阀的其中第三端连接信号采集电路的压力传感器P4，所述磁阀的第一端口连接第二硅胶软管的一端本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种使用气动法测量植物木质部抗栓塞度的测量设备，其特征在于：包括气压控制电路、检测对象、信号采集电路、供电电路、通信电路、移动设备、时钟信号发生电路、工作状态指示电路、SD卡模块、单片机U，所述单片机U的型号为STC15W4K58S4，所述供电电路分别和单片机U、SD卡模块、工作状态指示电路、时钟信号发生电路、通信电路、信号采集电路、气压控制电路相连来分别为单片机U、SD卡模块、工作状态指示电路、时钟信号发生电路、通信电路、信号采集电路和气压控制电路提供电源，所述供电电路还和气压控制电路连接来为气压控制电路提供电源；所述单片机U与气压控制电路相连，由单片机U对气压控制电路发出控制信号，控制检测对象的内压力；所述单片机U与信号采集电路相连，且所述检测对象也和信号采集电路相连，信号采集电路采集检测对象压力值反馈给单片机U，帮助单片机U控制检测对象气压；所述单片机U与时钟信号发生电路相连，时钟信号发生电路不断产生时钟信号并发送给单片机U；所述单片机U与SD卡模块相连，将所收到的时钟信号与压力信号存入SD卡模块中；所述单片机U与通信电路相连，且所述移动设备也和通信电路相连，所述通信电路将数据进行广播，移动设备连接上通信电路可以收到实时测量数据，也可以通过移动设备向单片机U发送操控指令，所述单片机U与工作状态指示电路相连，所述控制工作状态指示电路发出灯光信号，指示当前的工作状态。2.根据权利要求1所述的一种使用气动法测量植物木质部抗栓塞度的测量设备，其特征在于：所述气压控制电路包括电阻R5、电阻R6、二极管D3、二极管D4、场效应管Q1、场效应管Q2、气泵、磁阀；所述电阻R5一侧连接到单片机U的IO口P1.3，电阻R5另一侧连接到场效应管Q1的门级，所述场效应管Q1的漏极与二极管D3的一侧、气泵的负极相连，所述二极管D3的另一侧与气泵的正极、供电电路电源输出OUTPUT引脚相连，场效应管Q1的源极与GND、场效应管Q2的源极相连，电阻R6一侧连接到单片机U的IO口P1.7，电阻R6另一侧连接到场效应管Q2的门级，所述场效应管Q2的漏极与二极管D4一侧、磁阀的负极相连，所述二极管D4的另一侧与磁阀的正极、供电电路电源输出OUTPUT引脚相连。3.根据权利要求2所述的一种使用气动法测量植物木质部抗栓塞度的测量设备，其特征在于：所述气泵和磁阀的型号分别为：微型真空抽气泵310
‑
B、微型电磁阀0526F。4.根据权利要求1所述的一种使用气动法测量植物木质部抗栓塞度的测量设备，其特征在于：所述供电电路包含两个子电路，分别为5V稳压电路和12V稳压电路，所述5V稳压电路输出5V电压供给通信电路、时钟信号发生电路、工作状态指示电路、SD卡模块、单片机U使用；所述12V稳压电路输出12V电压供给气压控制电路使用；所述5V稳压电路包括锂电池组、1枚LM2576稳压芯片、1个100uH的电感L1、1个100uF的电解电容CIN、1个1000uF的电解电容COUT、1个肖特基二极管D1、1个自锁开关K1组成，所述锂电池组的型号为18650，所述肖特基二极管的型号为1N5822，所述锂电池的正极接到自锁开关K1的1引脚，所述自锁开关K1的2引脚连接到LM2576的1引脚、CIN的正极，D1的阴极连接到LM2576的2引脚与电感L1的一侧，电感L1的另一侧与LM2576的引脚4、COUT的正极、+5V OUTPUT引脚相连，所述锂电池的负极、CIN的负极、COUT的负极、二极管的阳极、LM2576的3、5号引脚均接地；所述12V稳压电路包括锂电池组，1枚LM7812稳压芯片、2个0.1uF的瓷片电容C2、C3、1个自锁开关K1组成，所述锂电池组的型号为18650，其中锂电池的正极接到自锁开关K1的1引脚，所述自锁开关K1的2引脚连接到LM7812的1引脚、C2的一侧相连，所述LM7812的3引脚与
C3的一侧、+12V OUTPUT引脚相连，所述锂电池的负极、C2的另一侧、C3的另一侧、LM7812的引脚2均接地，所述气压控制电路的二极管D3和D4的另一侧均与供电电路电源输出+12V OUTPUT引脚相...

【专利技术属性】
技术研发人员：何宇航，李思奇，鲁思兆，许爽，袁娅局，喻兴鹏，肖庄胜，金岩松，田双，施胜德，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：新型
国别省市：