精准定位变率施肥播种免耕机的研究

摘要

随着以微电子技术、计算机技术和通信技术为主要手段开发和利用信息资源的信息技术的发展，农业作为国民经济中分布区域最广泛的基础产业部门，对信息技术的需求和依赖日益强烈，免耕播种机等农机具也逐渐走向信息化。
　　顺应时代发展，我们进行了精准定位变率施肥播种免耕机的研究。精准定位变率播种施肥系统，是基于农田的地理信息系统（geographical information system,GIS）所提供的处方图的数字信息，能够准确计算出最佳种植方案所需种子和肥料等数据，在处方图系统中，利用地理信息系统（GIS）软件MaxP，以Visual Basic为开发平台，实现了各种GIS功能。应用全球定位系统（GPS）获取免耕机的位置信息，通过智能免耕机控制系统选择不同的耕作方式，即可实现变量精确施肥、播种等功能，也可对免耕机操作行走进行精确定位。在自动控制系统中，通过利用多种传感器技术，实现了自动检测种肥箱是否排空、耧腿是否堵塞，另外，实现了播种量从人工调整到电动调整的转变。该机的智能化，使其技术含量有了进一步提高，使用户操作更加直观方便，既避免了缺苗断垄现象，又节省了劳动力，增加了作业安全系数。
　　本文重点阐述了播种检测控制器、监视器的相关硬件电路和软件流程图设计以及PC机管理系统的设计。另外还介绍了基于地理信息技术（GIS）的处方图系统、GPS导航系统的设计原理和设计方法。

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Contents

1 绪 论

1.1 课题的提出及意义

1.2 国内外的研究现状及发展趋势

1.3 本课题的研究内容

2 系统总体方案设计

2.1 系统功能及要求

2.2 系统结构组成

2.3 本章小结

3 免耕机检测控制系统结构

3.1 系统总体结构设计

3.2 检测控制系统硬件设计

3.3 检测系统软件设计

3.4 本章小结

4 监视系统硬件设计

4.1 系统总体结构设计

4.2 复位电路设计

4.3 数据存储器和液晶电路设计

4.4 时钟芯片电路设计

4.5 键盘电路设计

4.6 本章小结

5 监视系统软件设计

5.1 系统软件平台及主要功能模块

5.2 数据存储格式

5.3 DS1302的控制字及操作

5.4 键盘驱动程序设计

5.5 存储模块和显示模块驱动程序

5.6 通信协议及程序

5.7 本章小结

6 PC机数据库管理系统的设计

6.1 界面功能设计

6.2 数据库技术

6.3 串口通信

6.4 本章小结

7 处方图系统设计

7.1 GIS的基本原理

7.2 开发工具的选择

7.3 数据准备

7.4 处方图功能实现

7.5 本章小结

8 免耕机GPS导航系统

8.1 全球定位系统简介

8.2 GPS接受机的选择

8.3 GPS定位信息接收与解码

8.4 处方图信息传输

8.5 本章小结

9 总结与展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间从事科学研究及发表论文情况