产品名称： | 土壤温湿度盐分一体化变送器 |
产品型号： | WLS-06-SL |
版本： | V1.0 |
制定人： | 贺根文 |
审核人： | 袁超 |
一、简介
土壤温湿度盐分一体化传感器 S-THEC-R-A-L2000,采用高精度数字传感芯片结合嵌入式处理与计算，采集测量土壤 的温度、湿度、电导率 (EC) ，具有灵敏度高、测量精确、运行稳定、功耗低、耐候性好、易于使用等特点，可广泛应用 于农业、林业、园艺种植等行业。
每个传感器出厂前均进行了温度系数校准以及土壤湿度的精度标定，保证用户应用时可直接进行数据采集。传感器 是基于 RS-485 串行总线的标准通信，抗干扰能力强。
1.功能特点
1) 采用自主研发的射频谐振电路，信号稳定，穿透力强
2) 针对不同土壤的嵌入式水分、电导率模型与补偿计算，精度高
3) 测量范围宽、线性度好、适用性广
4) 内置存储器，无需维护和现场校准
5) 节能省电模式支持，可以满足低功耗测量场合对功耗的苛刻需求
6) 完全密封，耐酸碱腐蚀，可埋入土壤或直接投入水中进行长期动态检测
2.主要技术指标
土壤温度测量 | 典型精度：0.5℃ 高精度范围：0-50℃ 分辨率：0.1℃ 量程：-40℃-85℃ |
土壤湿度含量测量 | 典型精度：3% 分辨率：0.1% 量程：0-100% |
电导率盐分测量 | 典型精度：3% 分辨率：0.01 mS/cm 量程：0-655.35 mS/cm |
工作温度范围 | -40℃-85℃ |
采集时间 | < 0.2 秒 |
功耗 | 平均电流:7.0mA@12V 峰值电流:9.5mA@12V |
供电电压 | DC 8-28V |
接口 | RS485(MODBUS 协议) |
线材长度 | 默认 2 米 (可定制) |
产品尺寸 | 72*45*15mm(外壳)，65mm (钢针长度) |
二、接口说明
将传感器按图 1 接线示意图中的说明接线，然后将传感器探头针脚插入待测量的土壤中，接通电源，即可获取测量点 土壤温度、土壤湿度和土壤盐分值。
图 1 传感器接线示意图(尺寸公差： ± 1.0mm)
三、通信协议
1.通讯基本参数
数据位 | 8 位 |
奇偶校验位 | 无 |
停止位 | 1 位 |
校验码 | 16 位 CRC 检验码 |
波特率 | 9600bps |
2.数据帧格式定义
采用 Modbus-RTU 通讯规约，格式如下：
地址码=1 字节
功能码=1 字节
数据区=N 字节
错误校验=16 位 CRC 码 (低字节在前)
地址码：地址码为传感器的地址，在通讯网络中是唯一的 (出厂默认为 0x01)。
功能码：主机所发指令功能指示，功能码 0x03 读取寄存器数据，功能码 0x06 写单个寄存器。 数据区：数据区是具体通讯数据，注意 16bits数据高字节在前。CRC 码：二字节校验码，低字节 在前，高字节在后。
主机问询帧结构
地址码 | 功能码 | 寄存器起始地址 | 寄存器长度 | 校验码低位 | 校验码高位 |
1 字节 | 1 字节 | 2 字节 | 2 字节 | 1 字节 | 1 字节 |
从机应答帧结构
地址码 | 功能码 | 有效字节数 | 数据区 | 校验码低位 | 校验码高位 |
1 字节 | 1 字节 | 1 字节 | …… | 1 字节 | 1 字节 |
3.寄存器数据
寄存器起始地址 | 数据长度单位 是 2Bytes | 内容 | 说明 | 操作 |
0000H-0001H | 2 |
| 预留 |
|
0002H | 1 | 485 节点地址 | 无符号整数，1-252 | 读写 |
0003H-0009H | 7 |
| 预留 |
|
000AH | 1 | 振荡计数值 | 无符号整数,0-65535 | 只读 |
000BH | 1 | 土壤温度 | 有符号数 (扩大 10 倍)， -40.0~100.0℃ | 只读 |
000CH | 1 | 土壤湿度 | 无符号数百分比，分辨率 0.1% (扩大 10 倍) | 只读 |
000DH | 1 | 土壤盐分值 | 无符号数，分辨率 0.01mS/cm | 只读 |
4、通讯协议示例及解释
4.1.读取传感器地址0x01 的土壤温度、土壤湿度和土壤盐分值
问询帧
例：01 03 00 0B 00 03 74 09 向 1 号节点查询 4 字 (8 Byte) 数据，数据起始地址为0x000B
地址码 | 功能码 | 起始地址 | 数据长度单位是 2Byte | 校验码低位 | 校验码高位 |
0x01 | 0x03 | 0x00 0x0B | 0x00 0x03 | 0x74 | 0x09 |
应答帧 (例如读到温度为-10.1℃ ，土壤湿度为 15.5%，土壤盐分值为 1mS/cm)
地址码 | 功能码 | 有效字 节数 | 温度值 | 土壤湿度 | 土壤盐分值 | 校验码 低位 | 校验码 高位 |
0x01 | 0x03 | 0x06 | 0xFF 0x9B | 0x00 0x9B | 0x00 0x64 | 0x20 | 0xA2 |
注：
1) 温度：当温度低于 0℃时以补码形式上传 0xFF9B(十六进制) = -101 => 温度 = -10.1℃
2) 土壤湿度：无符号数
0x009B(十六进制) = 155 => 土壤湿度 = 15.5%
3) 土壤盐分值：无符号数
0x0064(十六进制) = 100 => 土壤盐分值 = 1mS/cm
4.2.修改传感器地址
例：将地址 01 修改为地址 02
注：修改地址时总线上只能接一台传感器，起始地址一直为0x00 0x02
设置帧
地址码 | 功能码 | 起始地址 | 传感器新地址 | 校验码低位 | 校验码高位 |
0xFE | 0x06 | 0x00 0x02 | 0x00 0x02 | 0xBD | 0xC4 |
应答帧
地址码 | 功能码 | 起始地址 | 传感器新地址 | 校验码低位 | 校验码高位 |
0xFE | 0x06 | 0x00 0x02 | 0x00 0x02 | 0xA9 | 0xF8 |
四、注意事项
1. 请检查包装是否完好，并核对产品型号是否与选型一致。
2. 切勿带电接线，接线完毕检查无误后方可通电。
3. 使用时不要随意改动产品出厂时已焊接好的元器件或导线，若有更改需求，请与厂商联系。
4. 传感器属于精密器件，用户在使用时请不要自行拆卸、用尖锐物品或腐蚀性液体接触传器表面， 以免损坏产品。
5. 待测试的土壤中尽量不要含有金属物，否则容易造成测试数据偏差。
