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1、单片机下施药监测系统设计与试验摘要:以STC89C52C单片机为核心，通过利用串行接口通信、数据库编辑处理等技术，实现简单近距离传输数据实现的农作物变量施药监测，设计构成良好给药监控系统。该设计具有数据处理及可根据收集的实时数据调整给药量的功能，且系统能够接受多种传感器，具有良好的扩展性。通过采集实时环境数据，十分是影响给药量的因素，如压力、药物流速、流量及喷嘴大小等各种影响参量，将采集数据传输至显示器，并将采集的数据储存入内存卡中，使用者能够选择以表格或图形方式查询。通过试验表明:验证了压力、速度、流量的系统测量和实际测量值，通过两者之间的相对误差，发现三者的相对误差的平均值分别为216%、
2、215%、209%，误差都小于3%，能够知足农业精准变量施药的要求。该系统成本较低，操作性强，具有广泛的应用前景。关键词:单片机;变量施药;检测系统;传感器在现代农业的发展中，农药在农业生产中占据着非常重要的地位，出现了各种类型的农药，用量逐年上升。但是施药中，工作人员缺乏重要的安全意识，农作物及环境中的农药残留问题更是严重，对人体和环境造成非常大的危害1。农药在农业生产中起着非常大的推动作用，也无法避免地对四周环境和食用者产生了严重的污染和损害。人体经常食用农残过高的食物，农药在体内长期积累，严重危害着食用者的身体健康2。经统计:2015年水稻、小麦和玉米这三大农作物的农药利用率为366%，
3、与农业发达国家还是存在很大差距;发达国家的农药利用率最高可到达60%，平均比我国高20个百分点。施药的机器、技术和观念的落后这些都是主要的影响因素35。为此，通过区分农田中作物的不同信息，然后通过变量施药，以到达精准施药的目的。工作时，通过使用多种不同传感器，实时采集施药参量数据，根据不同的信息变量精准施药614，并实时收集并长期储存施药信息。我国土地等资源利用强度很大，欧美等国家耕地层一般在35cm以上，我国大部分地区的耕地层只要1520cm，保水保肥能力差。因而，提高化肥农药利用率，发展绿色可持续农业，使用高效科学的施药方法。本文设计基于STC89C52C单片机的施药监测系统，利用传感器收
4、集实时数据，数据库处理编辑储存施药参量，根据长期储存的施药参量进行变量施药，合理用药。1试验设计11设计原理以STC89C52C单片机为控制中心，组合信息采集器(各类传感器、单片机、SD卡数据存储模块)、信息传送模块、显示模块、电脑，以及串口通信模块等主要构造构成系统。12总体设计本设计采用STC89C52C单片机监控整个施药监测经过。STC89C52C单片机是STC生产的一款低耗、高性能的微控制器，具有8K字节系统可编程Flash存储器。该机型能够支持串口通信，工作电压为5533V，代码指令能够兼容以前的型号，在传统的基础具有更强大的兼容性。该系统中使用的显示装置为液晶显示器，使用者能够设置
5、成数字或汉字，适用多种电路。根据系统设计的其他模块的需求，采用串口电路，减少装置中的线路连接，简化安装程序。信息传送模块为用户与系统互换信息的门户，采用字母与数字结合的简单形式，使用44按键，共16个按键。SD卡数据库储存传感器采集的施药信息。传感器长期采集施药信息，分析施药经过，并在用户分析数据时，将前面储存的数据以图表或数字的形式输出。采用的传感器主要有数字型和模拟型两种类型:数字型传感器可将得到的信息直接与数字设施互换信息，快速读取信息;模拟型传感器提取信息速度快，处理信息的范围宽。本系统从传感器的特点和设计成本综合考虑，传感器采用数字传感器。系统以20个施药监控点为试验点，测试各个试验
6、点的系统测量值和实际测量值的误差，通过比照验证该系统能否可行。同时，采取多个试验点验证可测试系统的稳定性，表明该系统中使用的传感器可用。2机构组成和施药监控21机构组成施药监控系统组成。以STC89C52C单片机为核心，包括信息采集器(各类传感器、SD卡数据存储模块)、信息传送模块、显示模块、电脑以及串口通信模块等主要构造。22施药监控控制施药监控系统主要根据传感器监控施药收集施药管道中农药的流速、压力、流量等信息，将信息输送至单片机，通过单片机的分析，校正系统设置，监控施药量能否符合系统设置的数据，保证施药的准确性。3试验与结果31试验基本条件为了试验施药监控装置可靠性和准确性，在试验田上进
7、行试验，将本文设计的系统安装在行走的施药机械上进行速度、压力和流量等参量的试验，并对试验结果进行分析比拟。32试验设计为了检测采用基于STC89C52C单片机的施药监测系统的有效性，首先验证送药管道速度的准确性15，测试施药系统所在机械速度值与实际值的相对误差。本研究对单片机的施药监测系统设计进行验证，结果表明:采用STC89C52C单片机为控制中心的施药监测系统，完全知足农业生产需求，可实时采集施药信息，监控施药经过。该系统的目的就是为了施药准确，控制农药的使用，减少农作物内太多残留，确保喷洒的农药能够到达杀虫除草的量。试验表明:该系统可保证农药喷洒机械的正常运行，减少种植户的成本投入，减少农残对人体的危害，减轻农药对生态环境危害，在多样化种植中的变量施药有着非常大的应用价值。