水稻工厂化育秧生长信息智能模拟采集系统的设计

发布时间：2020-02-01 15:42

【摘要】：水稻工厂化育秧可有效提高生产效率,确保国家粮食安全。为了给水稻工厂化育秧生长管理提供更为迅速、可靠的信息判决依据和决策支持,设计了一种水稻工厂化育秧生长信息智能模拟采集系统,包括针对水稻秧苗生长情况的高光谱图像信息采集系统和监测水稻生长环境各项参数指标的环境信息采集系统(CO2采集单元、温度采集单元、土壤水分采集单元、光照强度采集单元)。同时,采用Keil C语言开发系统的工作软件,以AT8 9 S5 2单片机为控制器、LCD1 6 0 2为液晶显示器等设计了系统正常工作的软硬件系统。
【图文】：

涸撼で嗄甏葱禄猱鹣钅?16B1328);公益性行业(农业)科研专项(201503130);安徽省农科院水稻产业现代农业发展资金项目(2015－2017)作者简介:王伟(1989－)，男，安徽蚌埠人，研究实习员，硕士，(E－mail)wangwei1412@126．com。通讯作者:王川(1978－)，男，安徽桐城人，副研究员，，硕士，(E－mail)06wangchuan@163．com。采集系统包括高光谱图像信息采集系统和环境信息采集系统。工作时，高光谱图像信息采集系统针对水稻秧苗的生长情况工作;环境信息采集系统安装设置在水稻生长环境中，监测环境各项参数指标。总体设计如图1所示。图1总体设计框图Fig．1Generaldiagramofgrainwatercontentwater1．2高光谱图像信息采集系统设计传统的光谱检测技术可以实现病害的检测和识别，但该检测技术无法体现检测区域内的空间信息、差异，只能检测样本的部分，光谱信息不能代表整个农产品信息［4］。目前，新兴的高光谱图像技术把二维图像和光谱技术融为一体，同时获取研究对象的空间信息和光谱信息［5］，为植物病害的检测识别提供更为丰富的信息。本单元利用北京汉光卓立公司开发的HyperSIS高光谱成像系统采集样品的高光谱图像数据，如图2所示。该系统主要由成像光谱仪、CCD相机、计算机、光源和暗箱等组成［6］。·137·2017年8月农机化研究第8期DOI:10.13427/j.cnki.njyi.2017.08.028

1．光谱仪2．CCD相机3．计算机4．光源5．电源箱6．电机7．暗箱8．载物台图2HyperSIS高光谱成像系统Fig．2Hyperspectralimagingsystem1．3环境信息采集系统设计本文设计的环境信息采集系统包括CO2采集单元、温度采集单元、土壤水分采集单元及光照强度采集单元。其中，CO2采集单元使用MQ－7气敏传感器;温度采集单元采用DS18B20温度传感器;土壤水分采集单元采用CC2D25S－SIP水分传感器;光照强度采集单元使用BH1750FVI光照传感器。2主要结构设计2．1系统硬件电路设计本系统工作时要依托一个硬件电路，采用双面PCB设计，以中央处理单元为核心，包括信息采集单元集、A/D转换单元、液晶显示单元、按键输入单元、程序下载单元和可充电锂电池电源单元，如图3所示。信息采集单元集包括高光谱图像信息采集单元、CO2采集单元、温度采集单元、土壤水分采集单元及光照强度采集单元。图3工作电路设计Fig．3DesignedCircuit2．1．1中央处理单元电路本单元电路采用AT89S52单片机为控制器。作为主控制单元，包括晶振电路、复位电路，实现控制各单元工作和数据的正常运算处理，如图4、图5所示。图4时钟电路Fig．4Crystalscircuit图5复位电路Fig．5Ｒesetcircuit本设计AT89S52单片机价格低廉、成熟可靠［7］，各端口的使用情况如图6所示。图6AT89S52I/O分配Fig．6I/OofAT89S522．1．2A/D转换单元电路在系统硬件电路设计中，需要将模拟量转换为数字量以供单片机使用。本系统采用美国TI公司生产的12位开关电容逐次逼近式模数转换器TLC2543组·138·2017年8月农机化研究第8期

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 向进社;智能型水稻工厂化育秧技术与设备[J];江苏农机与农艺;2001年02期

2 尹国庆;水稻简易工厂化育秧技术与前景展望[J];南方农机;2004年05期

3 肖调范;周定球;廖兴红;;工厂化育秧工艺、成套设备研制开发及改进探讨[J];湖北农机化;2005年01期

4 尹国庆;;水稻工厂化育秧技术推广应用浅析[J];南方农机;2006年02期

5 李飚;;浅析水稻工厂化育秧技术[J];湖北农机化;2009年04期

6 李烈柳;李中q;;水稻工厂化育秧设备与育秧技术[J];科学种养;2010年05期

7 陈绪红;董琪;;全省水稻工厂化育秧经验座谈会在南昌召开[J];南方农机;2010年03期

8 肖富国;;水稻工厂化育秧技术[J];新疆农垦科技;2011年02期

9 王雪忠;徐华林;张卫华;;水稻工厂化育秧的关键技术[J];上海农业科技;2011年03期

10 韦滨;;来宾市水稻工厂化育秧技术应用探索[J];广西农业机械化;2012年01期

相关会议论文 前3条

1 陈代牲;;贵州省水稻工厂化育秧技术的探讨[A];西部大开发 科教先行与可持续发展——中国科协2000年学术年会文集[C];2000年

2 徐小明;曾筱鸿;胡兵文;;工厂化育秧成套设备试验方法的分析探讨[A];中国农业机械学会成立40周年庆典暨2003年学术年会论文集[C];2003年

3 徐小明;曾筱鸿;胡兵文;;工厂化育秧成套设备试验方法的分析探讨[A];农业机械化与全面建设小康社会——中国农业机械学会成立40周年庆典暨2003年学术年会论文集[C];2003年

相关重要报纸文章 前10条

1 叶赛洋　杨小林;工厂化育秧一千亩老百姓增收十八万[N];上饶日报;2011年

2 记者 刘国旺　王业伟;黑龙江“工厂化育秧”助力粮食增产[N];中国财经报;2011年

3 记者 黄育举 张小燕 通讯员 赵卫;洪泽“工厂化育秧”助力农业生产[N];淮安日报;2012年

4 黄文莲;广西实施水稻工厂化育秧突破工程[N];中国农机化导报;2013年

5 省农科院资源与环境研究中心 陈留根;水稻工厂化育秧[N];江苏农业科技报;2005年

6 王文贤　记者 秦永生;北镇呈现水稻工厂化育秧雏形[N];锦州日报;2009年

7 朱芬妮　孔红梅;鄱阳实施工厂化育秧 二晚扩种秧苗有保障[N];上饶日报;2010年

8 记者 柳荐秋;宁夏气象科技助力水稻工厂化育秧[N];中国气象报;2011年

9 万辉明　胡军明 记者 范嘉欣;农民种田越来越省心省力[N];南昌日报;2011年

10 本报记者 刘伟林;黑龙江投资9亿元推进水稻工厂化育秧[N];农民日报;2011年

相关硕士学位论文 前2条

1 朱琳;组合式工厂化育秧机设计与研究[D];安徽农业大学;2014年

2 张文坛;水稻工厂化育秧播土装置设计及床土厚度检测技术研究[D];吉林大学;2007年

本文编号：2575432