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1、播种监视器终端UI及控制软件设计 农业生产实际，对播种监视器终端UI的设计进行了具体说明，并对终端限制软件的逻辑框架及主要的功能模块进行简要介绍。 1终端UI设计 1.1VGUS组态屏 终端运用的液晶屏选用了武汉中显科技有限公司生产的VGUS组态屏，它采纳变量驱动的数据传输方式，全部显示的字符、图标等都定义为一个变量，并安排变量存储地址、定义显示格式，然后生成配置文件并下载保存到串口屏里。在须要刷新显示时，用户仅需将变量内容和变量存储地址通过串口对应发送给串口屏，串口屏会自动根据定义好的显示格式显示。终端液晶屏选用的型号为 SDWe073T09T/C/N，该型号为高亮度型产品，可适用于野外工作
2、环境，其主要性能参数如表所示。 1.2开发工具 配套的开发软件为该公司供应的VGUS4.3开发工具。VGUS开发工具是武汉中显科技有限公司设计的一款组态型、用户图形界面设计软件，用户只须要通过“打算工程素材”“设计工程界面”以及“下载配置文件”三个步骤，就可以完成困难的人机交互设计，摆脱了传统终端UI设计繁琐困难的过程。 表终端液晶屏主要性能参数 参数数据尺寸/in7辨别率800480显示色调64K真彩色背光类型LED寿命/h20000亮度/cdm-21010可视角度L：73R：73U：50D：73工作温度/-2073存储温度/-30802终端UI设计须要解决的问题 2.1阳光直射对于可视性的
3、影响 试验证明，尽管选用的液晶屏亮度高达1010 cd/m2，但是在阳光直射的状况下依旧无法有效地辨识较为细小的文字内容。为解决这一问题，采纳了如下几种技术手段： 尽量采纳较大尺寸的图形变量的显示方式，避开运用小点阵的字符显示方式，可以有效地提高辨识度和操作便捷性。 采纳以黑色或深蓝色为底色，白色或明黄色等为图标颜色，形成剧烈的反差对比，使显示内容清楚可辨、易读易懂。 采纳人工语音合成技术，在必要的时候进行作业参数或工况的语音自动播报，增加信息获得方式，削减对液晶屏参数读取的依靠。 采纳遮光罩，结合万向调整支架，通过人工调整的方式，变更显示终端的朝向，避开阳光直射的干扰。 采纳光线传感器结合软
4、件自动亮度调整功能，对于显示亮度进行智能限制，既能适应白天阳光足够的应用场合，也能满意夜间作业的低照度要求。 2.2振动颠簸对于操作的影响 田间作业时，由于地况地貌的不同改变及地表杂物的影响，常常出现持续性、幅度较大的颠簸现象，从而对机手的按键操作产生不利影响。为此，设计时实行了以下几种措施： 采纳电阻式触摸屏。相对于电容式触摸屏而言，电阻式触摸屏是通过压力传感的方式工作的，具有更高的防止误触性能，更加适用于颠簸作业环境。同时，支持戴手套操作，为机手供应了更大的便利性。 在终端UI设计时，尽量采纳大尺寸的触摸按键区域设计，上下或左右相邻的功能按键应留有足够尺寸的平安区域，可以最大限度地防止“误
5、触”现象的发生。 增加CCD摄像头及定向麦克风等外设，通过手势识别及语音识别等多维交互方式，在作业时尽量避开干脆按压的输入方式，提高操作的便捷性和易用性。 2.3机手技术水平普遍较低的影响 目前，农村劳动力大量外流的现象特别普遍，受此影响，在农忙季节机手属于炙手可热的稀缺资源，用户没有过多的选择余地。但是，农村人口受教化程度相对较低，因此在终端UI设计时要考虑以下几个问题： UI的困难程度不能过高，将常用的功能集中在主界面中，不常用的协助功能或参数设置功能集成在设置子界面中。设置子界面如图1所示。 增加“一键复原”功能。当用户由于错误设置或其它缘由导致设置参数混乱时，可以很便利地复原出厂设置，
6、避开错误的参数设置对播种监视器的正常工作造成不利影响。 充溢“帮助信息”的内容，除了文字、图例等常规的说明方式以外，辅之以图片、视频、音频等多媒体资料，帮助用户尽快驾驭操作要领。帮助信息画面如图2所示。 在UI界面的右下角显示产品技术支持人员的微信二维码，机手可以通过扫码的方式与相关人员取得联系，再通过电话或视频闲聊的方式解决所遇到的问题。 3限制软件 终端的硬件核心选用深圳宏晶公司的STC单片机，型号为STC12C5A60S2，因此其限制軟件的编写采纳MCS-51汇编语言，编译环境为“伟福6000”软件模拟器，通过官方供应的STC-ISP V4.83编程软件进行烧录编程操作，软件调试采纳RS
7、-232串口协助的方式。由于程序代码量较大，故采纳分段调试的方式，即约定好子程序的入口参数和出口参数，先将子程序单独调试完成，再逐步增加主程序内容和子程序调用，每一步都要进行串口模拟验证，最终完成整个程序的调试。下面将限制程序的逻辑框架以及主要的功能模块进行简要介绍。 3.1限制程序的逻辑框架 限制软件须要同时处理多达18行种管的落种数据，为了提高检测的实时性，采纳了引入T0定时中断的方式，即每1/4096 s定时中断1次。在中断服务程序中，主要处理一些对实时性要求较高的进程，如液晶屏串口数据通信、种管落种数据采集、行进速度数据采集、系统计时、循环显示及隐藏菜单进入识别等。此外，供主程序调用的
8、子程序主要列举如下： 液晶屏初始化子程序; 液晶屏数据通信处理子程序; 参数设定值读写子程序; 按键识别子程序; 显示亮度调整子程序; 模拟量采样子程序; 种管播种状态推断子程序; 作业计时子程序; 作业参数统计子程序; 掉电数据爱护处理子程序。 3.2液晶屏数据通信处理 VGUS屏遵从寄存器读写指令、变量存储器读写指令及扩展指令，通过发送约定格式的串口指令完成对VGUS屏的读写操作。相对于数据发送而言，数据接收由于其不行预期性，故对实时响应的要求较高。因此，将数据接收功能并入中断程序之中，以提高响应速度，避开出现漏收数据的现象。但是由于定时中断频次高达4096次/s，因此中断服务程序的处理时
9、间特别有限，在这里只处理与VGUS屏的数据通讯接收相关的操作，而将耗时较长的数据处理部份放到主程序之中，相互之间通过设立特定标记来完成操作功能识别。 3.3种管播种状态推断 由于种植作物的种类不同以及农艺要求的地域差异，同一台机器可能要适应不同的作业行数、株距及播速要求。如何快速而精确地完成对种管工作状态的推断是一个须要解决的关键问题。假如要求用户依据不同的状况进行相应的判定参数设置，不仅繁琐还简单出错，必定无法得到用户的认可。为此，引入了“平均值推断法”解决了这个问题。其基本原理是在实际作业过程中，出现故障属于偶发觉象，发生故障的排种单元终归是少数，其它大多数排种单元还是处于正常工作状态的，
10、因此以全部排种单元作业参数的平均值为基准，当某一排种单元的作业参数与之偏差超过肯定阈值时，即可判定该排种单元处于故障状态。采纳这一方法极大地提高了设备的适用性及运用的便捷性，在实际应用中取得了特别好的效果。 3.4掉电数据爱护处理 在实际作业中，用户要针对不同的地况及作物的农艺要求，对作业参数进行相应的基本設定。为避开重复输入，就须要具备参数掉电爱护功能，同时，有一些重要的统计数据也须要具备掉电爱护功能。为了实现掉电数据爱护的快速响应，确保数据平安，在设计上引用了STC12C5A60S2单片机内置的低电压检测中断功能，在硬件上将电瓶电压连接至单片机的P1.1管脚。当电瓶电压降至101 V以下时
11、，立即进入低电压检测中断服务程序，主要进行以下几项操作： 延时1 ms，再次读取低电压检测状态，防止电压抖动引起误判。 确认属于异样掉电后，关闭液晶屏的供电电源，节约更多的电量，延长数据爱护的操作时间。 进行重要数据写入操作。 检测当前电压是否复原正常，假如复原正常，则打开液晶屏电源，重新启动系统;假如供电仍未复原正常，则接着上述过程，直到残存电力耗尽为止。 4结论 播种监视器在与机具配套运用的作业过程中，由于作业地域的多变性、作业环境的困难性及操作人员技术水平的局限性，在终端UI设计时要对上述不利因素加以充分考虑，实行切实有效的技术措施加以解决。 BJQ-18播种监视器通过数年来的不断改进和
12、完善，经过长时间的实践作业考核和用户评价，目前已经达到批量生产的技术水准，能够取得这样的阶段性成果，与上述问题的解决是密不行分的。假如将相关技术路途稍加变通，就可以应用到播种机排肥检测、蔬菜移栽机作业性能检测等更多场合。 参考文献： 1孟鹏祥.基于单片机与DGUS显示的精密播种机监测系统探讨J.农机化探讨，2022：173-175. 2刘春旭.红外反射式播种机电子监测装置的设计J.农机化探讨，2022：117-120. 3刘春旭.气力除尘式播种机电子监测装置的设计J. 农业科技与装备，2022：67-69. 4刘春旭.智能播种监视系统的研制及产品化设计J. 农机化探讨，2022：69-73. 第8页 共8页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页