车载测产系统的存储模块设计与数据处理研究

摘要

我国是一个农业大国，随着信息技术的飞速发展，发展精细农业将是我国农业未来发展的一个必然趋势，而联合收割机智能测产系统则是精细农业技术实践中的重要环节，它是信息技术，计算机自动控制技术以及3S（GPS、GIS、RS）技术在精细农业中的典型应用。联合收割机智能测产系统也被称作为车载测产系统，在车载测产系统田间作业时需要采集田地中每一个采样点的经度、纬度、产量等信息，同时要保证联合收割机的持续作业，这就产生了大量的采集数据，保证这些现场采集数据的可靠存储，并且能够容易的把这些数据转存到PC机中，应用PC 机对所采集数据进行后续处理，生成产量相关统计图是车载测产系统的关键问题之一。
　　 本文根据目前数据存储模块发展的现状及趋势，分析了各种数据存储介质的性能差异，设计了一种基于SD卡存储介质的大容量数据存储模块，该数据存储模块以STC89C58RD+单片机为核心控制器件，单片机通过SPI模式读写SD卡，模块采用块操作方式，并设计了适用于SD卡的FAT16文件系统，将车载测产系统采集的数据信息以Windows标准文件的形式保存到SD卡中，模块的软件设计为了方便调试、移植、修改和仿真，采用模块化，子程序的设计思路，设计中包含主程序的设计、FAT16文件系统程序、SD 卡读写程序、时钟程序、液晶屏显示程序、按键程序和通讯程序等。
　　 通过数据存储模块存储的数据信息文件可在Windows 操作系统下用读卡器直接读取并转存到PC 机上进行处理，本文通过VB 编程语言自行编写的数据计算和分析软件对采集的数据进行处理计算，并通过回归分析的方法对数据进行了分析，最后对处理过的数据通过美国ESRI 公司的ArcGIS软件生成联合收割机田间作业轨迹图和产量相关统计图。
　　 基于SD卡的数据存储模块采用了新型的存储介质和文件管理方式，提高了存储性能，为车载测产系统的数据存储设计提供了一个崭新的方法和模型，为车载测产系统的数据存储设计进一步发展提供了方向。经过实验测试，基于SD卡的数据存储模块具有容量大、稳定性好、控制灵活、便携插拔、低功耗等优点，可以满足车载测产系统的大容量数据存储要求，具有良好的实用价值。另外，产量相关统计图能够清楚的反映所收获地块的面积，总产量，亩产量等信息，能够对后续的精细农业实践起到重要的指导作用。