2. 4 液晶显示模块
本文采用晶联讯电子 JLX12864G -086 型液晶模块进行数据显示，采用 4 线 SPI 串行接口与 CC2530相连，连接电路图如图 5 所示。其中，CS 接 P1_3,RE-SET 接 P1_2,RS 接 P0_7,SCK 接 P1_0,SDA 接 P1_1.
3 软件设计
程序流程图如图 6 所示。
首先，进行设备初始化，包括 CC2530 的 IO 口初始化、内部 ADC 初始化、液晶显示初始化、GPS 初始化及串口初始化等，判断 GPS 是冷启动还是热启动。如为冷启动，则需重新计算星历数据； 如为热启动，则直接读取存储的星历数据。根据需要读取 GPS 数据，本文仅需读取经纬度数据，用户根据需要还可读取海拔、可用卫星数、信号质量等数据，然后通过按键设置土壤类型是粘土还是沙土（ 默认为粘土） .启动内部AD 转换，将水分传感器输出的模拟电压转换成数字信号，计算土壤水分含量； 计算完成后，将 GPS 经纬度数据、水分数据按确定格式存储到内部 FLASH,并显示在液晶上。
4 仪器校正
本实验选用粘土和沙土 2 种样品，pH 值为 6. 0~ 7. 0; 样品在烤箱烘干后去除野草和石粒，过筛粉碎后加水配置成不同水分的土壤后用土壤水分本仪器进行测试。每个样品测量 5 次取平均值。粘土测量结果如表 2 所示，测量曲线如图 7 所示。得出其拟合曲线为 y = 54. 688x - 1. 5407 ,x 为测量电压值。
粘土测量结果如表 3 所示，测量曲线如图 8 所示。
得出其拟合曲线为 y = 51. 028x -0. 982 2 ,x 为测量电压值。不同的土壤根据其拟合曲线进行校正，精度较校正前有了很大提高。
5 实验结果与分析
为检测本土壤参数测试仪的综合测试性能，在怀化市鹤城区的 16 个测试点进行了野外验证测试，部分数据如表4 所示。采用克里格网格化方法及 surfer8.0软件绘制土壤水分等高面分布图，如图 9 所示。测试表明： 数据测量、GPS 定位及数据存储一切正常。
6 结论
本文设计的便携式土壤水分测试仪具有成本低、操作简单方便、测量速度快、GPS 定位精度高等优点，满足野外测量的要求，实测误差小于 2% ,具有较高的实用价值。
参考文献：
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