基于单片机的田间信息采集系统的设计与实现.pdfVIP

2006年4月 农机化研究 第4期 基于单片机的田间信息采集系统的设计与实现 姜玉林1，区颖刚2 510642) (1．九江学院电子工程系，江西九江332005；2．华南农业大学工程学院，广州 摘 要：随着精细农业在我国的不断推广，将精细农业思想转化为实际应用也渐渐提到日程上来。为此， 在采集外部多路串行数据的时候，同时能够采集外部多路模拟数据。试验证明，基于单片机的田间信息采 集系统是可行的。 关键词：农业基础科学；田间信息采集系统；设计；精细农业；单片机 中图分类号：S126 文献标识码：A 0 引言 一1 系统需求 精细农业思想于20世纪末传人我国后，已愈来 从数据采集的角度来讲，整个系统需采集多路 愈受到国内各方面的认可和重视，但是将精细农业 数据，运行时需要较多的时间，会降低系统的实时 思想转化为实际应用，却是精细农业推广中的一个 性；对整个系统而言，如何提高系统的可靠性是关 薄弱环节。本文针对精细农业中在进行田问作业时， 键所在。所以，必须在硬件设计、芯片选择、软件 需要同时采集GPS串行数据、传感器模拟数据等多 编程等方面综合考虑，以满足实际系统对实时性、 路不同类型数据的问题，利用P89C51单片机设计可靠性的要求。 了一种多通道高速数据采集系统。该系统在室内作 2硬件组成 业时可以同Pc机相结合，进行实时控制操作；在田 间作业时脱离Pc机，可以独立采集多路串行信号， 根据以上的需求分析，系统硬件结构框图如图1 同时还可以采集多路模拟信号，利用车辆电源或蓄 所示。本系统由CPU模块、串行信号采集模块、模拟 电池就可以正常工作，不必给Pc机配置沉重的220V信号采集模块、Pc机与单片机通信模块以及数据存 供电设备；同时能实时存储采集到的数据，以便进 储模块等组成。 行事后处理。 外部多路 ADC PC机 模拟数据 0809 事后处理 89C51 单片机 海量数据 外部多路 PCI65 存储设备 串行数据 52D 图1硬件结构框图 of F19．1Framehardware 2．1 CPU模块 中断结构具有5个中断源和2个优先级，通过设置中 断优先级可以确定优先中断的信号类型，使用灵活， 本系统中，CPU采用MCS251系列CMOS工艺的 89C51低功耗单片机。其硬件功能强，具有优良的性在本系统中设置串行信号优先中断。Pl口为准双向 I／O口，用其口连接各个串行信