農事信息采集系統的研究與設計
加入技術(shù)交流群
1引言
在農業(yè)現代化生產(chǎn)和食品質(zhì)量安全追蹤體系的建設過(guò)程中，需要完整、及時(shí)、可靠的記錄農事操作的信息（包括育苗、定植、灌溉、施肥、對花、防治病蟲(chóng)害等操作）；然而傳統的記錄方法不僅操作麻煩，而且隨意性太強，時(shí)常導致誤記、漏記、記錄檔案丟失及虛假記錄等現象時(shí)有發(fā)生。為了改善這種現狀，我們利用現代電子技術(shù)和計算機技術(shù)，設計了一種電子農事信息記錄系統，解決了傳統方法存在的許多缺陷，并能有效實(shí)現大范圍質(zhì)量追蹤。
2系統實(shí)現
農事信息采集系統由手持操作終端和上位機數據庫組成。操作者使用手持終端記錄隨時(shí)進(jìn)行的農事操作信息，信息記錄被保存在手持終端的存儲器中；數據記錄通過(guò)RS232傳輸到上位機數據庫，由上位機生成農事操作的存檔報表（見(jiàn)圖1）。
3 手持終端的硬件組成
硬件系統主要組成部分如圖1所示，主控制器選用Cygnal的C8051F022芯片，該芯片具有雙串行口，內部集成64K可自擦除的FLASH程序存儲區并有4K字節的RAM，此外該單片機具有豐富的外部接口（共100個(gè)引腳，64個(gè)I/O接口），其運行速度可以高達25MIPS(25MHZ時(shí)鐘時(shí))，它是一個(gè)功能強大的片上系統，具有高速、可靠等特點(diǎn)配置和開(kāi)發(fā)都比較方便。終端通過(guò)點(diǎn)陣LCD和18個(gè)按鍵與用戶(hù)交互，LCD顯示中文信息，中文字庫由容量為512K字節的存儲器28VF040保存，農事信息也保存在28VF040中。
3.1鍵盤(pán)電路
系統中共有18個(gè)按鍵，4×4組成了16個(gè)按鍵，另外的兩個(gè)按鍵通過(guò)中斷口連接到單片機上。4×4的鍵盤(pán)隊列依靠程序的掃描實(shí)現。
3.2 28VF040和液晶的連接和地址分配
C8051F022有較多的端口，可以設置為地址和數據線(xiàn)用不同引腳的模式；液晶和FLASH共用數據線(xiàn)，他們需要設置為不同的地址空間，即通過(guò)他們的片選信號控制（見(jiàn)圖3）。
由于28VF040有19條地址線(xiàn)，共512K字節的存儲空間，而51單片機的可以訪(fǎng)問(wèn)的地址空間是64K，即16條地址線(xiàn)，所以把28VF040分成了16頁(yè)，每頁(yè)為32K，也就是單片機的A0－A14連接28VF040的A0-A14,A15－A18則由P40:P43這4個(gè)IO口控制，P40－P43選擇頁(yè)，低地址選擇該頁(yè)內的地址。P45做為28VF040的片選信號，在訪(fǎng)問(wèn)時(shí)，首先輸出片選信號，然后設置頁(yè)地址，最后通過(guò)MOVX指令訪(fǎng)問(wèn)該頁(yè)內的地址即可。
LCD通過(guò)并行方式訪(fǎng)問(wèn)，與28VF040共用數據線(xiàn)。因此，兩個(gè)芯片不允許同時(shí)使能。
4 手持終端軟件系統的構成及功能實(shí)現
手持終端軟件部分較復雜，其主要部分為菜單子程序、按鍵子程序、上下位機通信子程序、漢字輸入法子程序、存儲器操作子程序等。
4.1菜單子程序
多層菜單的實(shí)現主要由菜單結構體、菜單棧和菜單項來(lái)實(shí)現；其中菜單結構體用來(lái)描繪每一個(gè)菜單畫(huà)面，通過(guò)菜單結構體，實(shí)現了菜單操作界面[2]。
評論