单片机在农业生产中的应用

单片机在农业生产中的应用 前言 众所周知，我国是一个农业大国。农业是国民经济的基，全 国 16 亿 人 口 的 粮 食 、 肉 类 、 蔬 菜 、 水 果 等 食 物 和 纺 织 用 纤 维 等 ， 除 少 数 年 份 为 调 剂 品 种 而 有 进 口 外 ， 都 来 自 本 国 农 业 。 因 此 ， 农 业 的 发 展 直 接 关 系 到 我 的 整 体 发 展 水 平 的 提 高 。 随着人们消费水平的提高和科技进步，消费者对农产品质量要求越来越高， 不仅是品质优良、多样化、耐储存、口味好，而且要讲究营养、卫生、安全、 保健。因此要不断改进、更新或引进优良新品种，同时强化产品商品化、指标 化、品牌化，要从生产、加工、检验、分级、包装、储藏、运输、销售等各个 环节上都做出努力。要大力提倡生产无公害、无污染的绿色食品，以利销售和 提高在国际贸易中的竞争力，保障消费者的健康安全和维护良好声誉。对于入 境进口的农产品和种子、种苗、农药、饲料、农用化学品等同样要进行严格检 疫、检验、监测工作，确保农业生产安全和食品卫生与人民健康。 我收集文献的重点是关于单片机设计中要用到的各种芯片资料、单片机方 面的知识和单片机在与农业生产相关的各方面的应用。目的是了解单片机的发 展现状，农业生产智能化及其实现方式，总结概括各种实现方式之间的优缺点， 以便更好地完成自己的设计。这些文献主要来自于学校图书馆、万方数据库和 上网查的资料。 基于单片机的地下水监测系统研究 陈莉 水资源是人类社会的宝贵财 富，在生活、工农业生产中是不可缺少的。随着世界人口的增长及工农业生产 的发展，需水量也在日益增长，水已经变得比以往任何时候都要珍贵。但是， 由于人类的生产和生活，导致水体的污染，水质恶化，使有限的水资源更加紧 张。因此，为保护有限的水资源，进行地下水监测是必要的。 本文详细阐述了 多参数地下水监测系统的研究方案、组成结构及其特点。整个采集系统完成对 地下水的水位、水温、电导率等参数的测量，而且在需要时，可适当扩充被测 量的地下水参数。 单片机技术在农业生产中的应用 颜强 本文主要介绍了用单片机实现 的蔬菜冷藏库的多点温控系统和密闭式养鸡场单片机照明控制器这两方面农业 技术应用. 嵌入式技术在农业生产中的应用前景 谢艳新,才沐,陈令军等 温度、湿 度、光照强度是影响农作物生产的重要指标.为了取得了良好的经济和社会效益, 本文主要介绍的是我们可以采用单片机农田环境因子测量系统减轻农业科研工 作者负荷、提高产业化水平、提高抵御自然灾害能力、延长作物生长时间、增 加作物产量等.为了保证该作物的存活率并加快其生长,需要对影响大田作物生长 的温度、湿度等指标进行实时监测. 日光温室环境自动监控系统的应用研究 谷士艳 本文对日光温室环境 自动监控系统的应用进行了研究。文章以美国 ATMEL89 系列单片机为核心， 采用 DS18B20 数字温度传感器对温室内最重要的环境因子温度进行了最小系 统的研究开发，设计了 24 路温度智能采集控制器。仪表配有液晶汉字显示器， 2 可实时显示检测数据。仪表配备 RS-232 串行接口，通过串行口将仪表内采集 存储的数据传送到上位 PC 机内，并以数据库结构存储，供显示、查询、打印 和实验数据分析。 该仪器分别在沈阳农业大学水利学院综合试验基地辽沈 型日光温室及熊岳果树研究所内进行冬季地下燃池加热系统加温和夏季强制降 温(风机一湿帘) 试验，测试运行结果表明，系统长期运行性能稳定可靠，环境 控制效果达到了预期的要求。试验中采集了大量有价值的温室环境数据，可作 为辽沈系列日光温室环境模拟和分析的依据。在现实生产中起到了重要的指导 作用。 智能控制变量施肥技术的研究 郭树满 化肥是重要的农业生产资料， 中国耕地面积不到世界的 7，却养活着世界近四分之一的人口。但化肥利用 率低、结构不合理，造成了农产品和环境污染等问题，因此合理地利用化肥及 研究施肥技术对中国农业乃至整个国民经济发展都有着非常积极的影响。 本 文进行了变量施肥的基础研究，介绍了精细施肥的概念、意义、技术体系和中 国施肥现状，分析了变量施肥机的研究现状， 确定了变量施肥机的设计方案。 阐述了对变量施肥影响的主要因素；介绍了变量施肥机机械部分原理和控制部 分的设计方案；就所选用的步进电机，阐述了其控制原理和特性。利用所需施 肥量、每个排肥器排肥量和转速三者之间的关系式推出有施肥量输入、机具前 进速度输入时排肥轴转速，利用单片机控制步进电机实现施肥量的变化。 研 究开发了变量施肥机的控制器，即利用单片机对系统实现控制。 用于驱赶农作物有害动物的智能声防系统设计 赵伟,蔺通,郭建全等 针 对农业生产中动物有害行为导致农作物减产和农产品价值严重损失的实际问题, 设计研发出一种驱赶农作物有害动物的智能声防系统.该系统以无线传感器网络 作探测和通信平台,采用以 ARM9 微处理器和 AT89C51SND1 单片机为核心的嵌 入式系统构建总控制器和执行器硬件平台,通过热释电传感器对有害动物在农田 中的出没位置进行探测,依据“ 作物种类-周围环境-有害动物- 天敌“逻辑关系模型 对其种类作出判断,然后由执行器播放该种动物对应天敌的叫声,从而实现对多种 农作物有害动物的智能声防. 基于单片机的红外测油仪的研究 张凯 水资源是人类社会的宝贵财富， 在生活、工农业生产中是不可缺少的。长期以来，油类物质(石油类物质和动植 物油) 一直是水和土壤中的重要污染源。它不仅对人的身体健康带来极大危害， 而且使水质恶化，严重破坏水体生态平衡。本课题针对我国水体的油污染，探 索一套检测油污染的可行方案和方法，利用非分散红外光度法技术，开发研制 具有自主知识产权的适合国情的适于野外便携式的测油仪。利用此仪器，可以 检测出被测水样中亚甲基、甲基物质和动植物油脂的污染物含量，为我国众多 的环境检测站点监测水体的油污染状况提供依据。 本文全面介绍了仪器测量的 基本原理以及软硬件的总体设计。 。 仿生原理在动态物位检测中的应用 吴冰 在一些企业的生产过程中， 往往需要实时监控贮存在封闭罐中的液体、粉末、颗粒等原料、产品的消耗状 况，这就引入了一个新兴且正蓬勃发展的学科方向物位检测。 本文在分析国 内外各种物位检测技术、仿生技术应用的基础上，经过实验提出利用仿生技术 来解决特殊工况下的物位检测问题。同时详细地介绍了基于 AT89C52 的单片机 及其外围电路设计、远距离串口通讯电路等。软件部分则在分析和研究利用仿 生技术采集到的信号之后，利用了现代小波分析方法对信号进行处理，提取特 征值并引入范数对物位进行判别。软件主要包括单片机数据采集程序、串口通 北京化工大学北方学院毕业设计（论文）文献综述 3 讯程序、上位机信号动态检测及处理程序。 种子烘干机系统的研究与应用 张小璐,陈大跃,赵春宇等 种子处理设备 的研发促进了我国农业生产现代化的发展.测量和控制农业生产中的种子含水率 是发展中的一个重要课题.本文研制的系统采用电容、重力和温度传感电路采集 数据,通过 A/D 转换器转换为数字式输出,通过数据融合的方法对多传感器得到 的数据进行处理和分析.使用 Matlab 工具箱进行编程仿真,优选出数据融合方法 后编制单片机程序写入单片机对机械系统进行控制。 基于 IEEE1451.2 标准的温室数据采集系统的研究与设计陈杰 数据采集 系统中，传感器技术是其中的核心。现代传感技术中，MEMS 技术的应用和传 感器的智能化是传感器技术的发展的 2 个主要方向。本文结合基于嵌入式技术 低成本适用性设施农业环境测控系统关键技术研究，将基于 IEEE1451.2 标准的 智能传感器首次应用到温室测控系统中，论文相关设计中实现了系统的软硬件 设计开发，并经过初步调试表明效果良好。 论文在分析了国内生产性温室测控 系统的实际应用情况后，针对温度、湿度、光照 3 个在生产性温室中最为常用 的环境因子，以及温室测控的实际要求，选择了合适的传感器，通过串口调试 助手的调试，表明：本系统可以实现对 IEEE1451.2 标准指令的执行。 在对现 有基于单片机的平均数字滤波、去极值平均数字滤波程序的分析的基础上，本 文提出了一种对去极值平均数字滤波的改进数字滤波方法。 恒温育种箱的设计与制作 孙旭日 恒温育种箱在我国广大农业生产和科 研中得到广泛的应用，由于受温度控制精度和功率大小等因素的影响，高精度 和低功率是重点研究方向之一。本文在对国内外恒温育种箱进行深入分析的基 础上，针对对我国广大农民的国情，将智能传感器监测和单片机控制相结合， 设计制造符合广大农民的恒温育种箱。 基于超声波传感器的割台高度自动控制系统研 杨银辉 联合收割机作为 农业机械的重要组成，在现代农业生产中有不可替代的作用。性能良好、安全 舒适、自动化程度高的联合收割机的开发和研制将成为今后农业机械领域中的 一个研究重点。本文对以往的割台高度自动控制系统做了分析，在此基础上设 计了一套实时监测控制系统，能使割台高度控制在一定误差之内，减少收割损 失，稳定脱粒滚筒的负荷，提高机器工作性能。 本文介绍了超声波技术的发展 及应用，超声波传感器及测距原理，在此基础上对系统进行了总体设计，对超 声波传感器进行了布置。根据收割机的要求，确定了割台高度的最小值。 单片机的抗干扰技术设计 相成 单片机系统在工农业生产中的应用越来 越普及,对它工作的可靠性要求也越来越高.可能对单片机产生干扰的因素很多, 要降低和消除这些干扰产生的影响就要从硬件和软件抗干扰技术方面着手,设计 出可靠性好、抗干扰能力强的单片机应用系统。 一种快速水分测定方法的研究 张志俊 水分测定已经在工农业生产中得 到了越来越广泛的应用.不同行业对水分定量测定有不同的测量要求和测量方法. 在药品检测过程中,对于不含有或含有少量挥发性成分的药品的水分含量检测普 遍采用干燥称重法,这种传统的测量方法简单、容易操作,但是由于测量时间长、 精度低已经不能满足当今生产的需要.KS-1 快速水分测定仪试图利用一种快速 测量方法,在数分钟内精确测量出物质中的水分含量,这样将极大提高检测效率, 节约生产成本. 联合收割机行走速度自动控制系统的研究 袁文胜 传统的联合收割机行 走速度调节是由驾驶人员通过档位和液压无级变速器来实现。操作比较复杂， 4 速度控制不精确不及时。为此，本文根据联合收割机行走速度的控制要求，运 用单片机控制技术，结合自动控制理论设计了一套联合收割机行走速度自动控 制系统。该系统可以根据喂入量的变化实时控制收割机的行走速度，使其保持 在高效稳定的工作状态。 Design of Agriculture Greenhouse Control System Based on CAN周宝 龙 Yue jiguang Xiao yunshi 本文以农业温室为背景 ,从低成本角度出发 ,介 绍了一种基于 CAN 控制器的单片机农业温室控制系统 ,并就其软硬件设计作了 比较详细的分析 ,最后指出了它的应用前景。 Application of SCP in Intelligent Controller of Artificial Climate Box REN Keqiang 1; ZHANG Jianchao 2; HU Shengxi 1 (1 Faculty of Information Engineering; Southern Institute of Metallurgy; 341000; China; 2 Ganzhou Tap Water Corporation; China); 本文主要关于设计一种基于 AT89C5 2 单片机的 人工气候箱智能控制器 ,并介绍了该系统主要硬件和软件的设计及实现方法。 Research of the Single-chip Microcomputer Control System in the Grain Drying ProcessWang baoli 在本研究中，将模糊控制理论应用 于谷物干燥自动控制系统中，设计了