土壤水分是作物生长的主要限制因子，是决定作物产量和品质的关键因素之一。在农业生产中，土壤含水量的测量和研究已成为一项非常重要和复杂的工作。土壤墒情监测站是记录土壤水分变化的设备，对指导作物灌溉具有重要作用。它能自动连续地测定土壤含水量，并将其传输到计算机进行处理和分析，为科学施肥提供可靠的依据。

最后，通过人工观测收集土壤水分数据。该方法劳动强度大，效率低，不能及时反映土壤水分状况。随着现代电子技术和计算机技术的发展，利用数字信号处理方法实现对水下信息的实时监测越来越受到人们的重视。土壤水分监测系统以单片机为核心处理器，通过传感器获取土壤温度、湿度等相关参数，经A/D转换后送入单片机，单片机根据所需的数据类型选择相应的算法，计算土壤含水量，并将结果输出到上位机屏幕，从而完成对土壤水分监测过程的自动控制。

土壤水分监测站的硬件结构分为三个部分：信号采集模块（包括温度传感器和土壤水分检测电路）；网络通信模块；主控芯片模块.信号采集模块负责对现场传感器采集到的电信号进行采样，然后将采集到的电信号发送到主控芯片上的CPU。通信协议层模块用于连接外部网络，接收来自其他节点的请求并发送命令。下位机的软件部分是用于执行各种功能的程序代码。