單片機(jī)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用

徐霆浩 周明達(dá) 于國濤

（黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)，黑龍江 大慶 163319）

隨著信息化的不斷發(fā)展，使得以單片機(jī)為基礎(chǔ)的計(jì)算機(jī)技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮著舉足輕重的作用，大大提高了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率和水平。因此，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)此方面的研究，使得高科技能夠?yàn)槿藗兊纳a(chǎn)生活帶來更多的便利。

1 單片機(jī)在溫室測(cè)控領(lǐng)域的應(yīng)用

如今我國的農(nóng)業(yè)已向現(xiàn)代化、多元化方向發(fā)展，而發(fā)展設(shè)施農(nóng)業(yè)是促進(jìn)我國農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展的必由之路。在設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展過程中，溫室測(cè)控技術(shù)是農(nóng)業(yè)設(shè)施現(xiàn)代化水平的重要體現(xiàn)［1］。近年來，我國在該方面的研究成果集中于分布式溫室計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)為中心計(jì)算機(jī)與單片機(jī)智能控制儀的主從式結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)采用實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)及農(nóng)業(yè)溫室系統(tǒng)等來調(diào)節(jié)溫室內(nèi)外環(huán)境因子，進(jìn)而創(chuàng)造出更加適合農(nóng)作物生長(zhǎng)的環(huán)境條件。其系統(tǒng)硬件主要由智能決策模塊與環(huán)境因素實(shí)時(shí)檢測(cè)模塊等構(gòu)成。

2 單片機(jī)在水產(chǎn)養(yǎng)殖領(lǐng)域的應(yīng)用

目前，我國正在推進(jìn)水產(chǎn)領(lǐng)域現(xiàn)代化發(fā)展［2］。例如，有關(guān)學(xué)者利用單片機(jī)、機(jī)電一體化、光電技術(shù)等設(shè)計(jì)多通道魚苗計(jì)數(shù)器光電微機(jī)控制系統(tǒng)。還有人將計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)作為基礎(chǔ)，由工業(yè)控制計(jì)算機(jī)作為上位計(jì)算系統(tǒng)，單片機(jī)控制系統(tǒng)作為下位計(jì)算集散控制系統(tǒng)，并在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)融入抗干擾設(shè)計(jì)方式，從而提升水產(chǎn)養(yǎng)殖效率。

3 單片機(jī)在播種機(jī)械領(lǐng)域的應(yīng)用

機(jī)械智能化的發(fā)展已經(jīng)完全把人類的雙手解放出來，采用大型機(jī)械設(shè)備取代人類原來的手工勞動(dòng)作業(yè)。智能化的核心就在于單片機(jī)的協(xié)調(diào)控制，通過單片機(jī)的軟件編程達(dá)到控制作用、硬件設(shè)施實(shí)施作業(yè)，很適合應(yīng)用于農(nóng)業(yè)播種領(lǐng)域。大量試驗(yàn)證明，將單片機(jī)應(yīng)用于播種領(lǐng)域，播種率在93%以上，而且該種作業(yè)方式比原始播種后的結(jié)果率高了將近1倍。原來手工作業(yè)時(shí)，播種全靠鋤頭和鏟子，以至于播種效率不高，后期需要進(jìn)行補(bǔ)種，浪費(fèi)大量的人力、物力。用該種作業(yè)方式，既節(jié)省人力、物力，又可以提高效率，一舉兩得。

4 單片機(jī)在灌溉與施肥領(lǐng)域的應(yīng)用

一些專家和學(xué)者創(chuàng)造了一套主從式灌噴系統(tǒng)，主要由PC機(jī)和單片機(jī)構(gòu)成［3］。在當(dāng)今農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中，該系統(tǒng)發(fā)揮了至關(guān)重要的作用，實(shí)現(xiàn)了以往不能實(shí)現(xiàn)的非圓形地塊的灌噴。該系統(tǒng)是經(jīng)過專家對(duì)噴射距離和噴水時(shí)間進(jìn)行大量試驗(yàn)、對(duì)比數(shù)據(jù)、總結(jié)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)而開發(fā)研制出來的，其不僅可以對(duì)噴灌量進(jìn)行控制，在任何時(shí)間和地點(diǎn)，控制者都可以對(duì)其發(fā)送指令達(dá)到控制噴灌量的目的；還可以對(duì)噴灌形狀進(jìn)行控制，以前的灌溉系統(tǒng)只能通過人工操作達(dá)到對(duì)不同地形的灌溉，該系統(tǒng)可以自己對(duì)一些簡(jiǎn)單地塊進(jìn)行自主灌溉，不再需要人工操作。另外，有些專家還將該系統(tǒng)與地理信息技術(shù)、遙感技術(shù)等相結(jié)合進(jìn)行施肥決策，進(jìn)一步解放生產(chǎn)力，提高效率。

5 單片機(jī)農(nóng)用機(jī)器人領(lǐng)域的應(yīng)用

科學(xué)技術(shù)的發(fā)展使得各個(gè)領(lǐng)域機(jī)器人層出不窮，如家政機(jī)器人、救災(zāi)機(jī)器人、創(chuàng)作機(jī)器人，機(jī)器人類別數(shù)不勝數(shù)［4］。當(dāng)然少不了農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的機(jī)器人，秋收春種，都是勞動(dòng)者最辛苦的時(shí)候，每天面朝黃土背朝天，換來豐收的喜悅。于是，就在人們幻想著告別辛苦采摘忙于播種的時(shí)候，各種農(nóng)用機(jī)器人開始問世，如木果采摘機(jī)器人，其身上共有6個(gè)自由手臂，通過單片機(jī)程序控制。試驗(yàn)證明，機(jī)器人每天采摘成果相當(dāng)于人工采摘成果的30～35倍。

6 單片機(jī)在其余農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用

單片機(jī)的運(yùn)用領(lǐng)域較為廣泛，目前，我國畜牧業(yè)的發(fā)展速度在不斷加快，各類農(nóng)產(chǎn)品的貿(mào)易在不斷增加，如家禽、魚類、蛋類極其暢銷，但是家禽行業(yè)的快速發(fā)展需要孵化設(shè)備作為其發(fā)展的基礎(chǔ)。在此情況下，一部分專家學(xué)者研究出了一款以單片機(jī)作為控制核心的孵化模糊控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)和傳統(tǒng)的孵化模式相比具有以下特點(diǎn)：①模式更加簡(jiǎn)單；②運(yùn)用范圍較為廣泛，可運(yùn)用在我國大部分地區(qū)，同時(shí)可以孵化各種蛋類；③抗干擾能力較強(qiáng)，可以利用以單片機(jī)為核心構(gòu)成的微機(jī)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)整個(gè)孵化系統(tǒng)的構(gòu)建［5］。

單片機(jī)的價(jià)值不僅在上述系統(tǒng)有所體現(xiàn)，同時(shí)在非接觸式仿形噴霧位置控制系統(tǒng)中也有所體現(xiàn)。該系統(tǒng)將型號(hào)為VT89C51的單片機(jī)作為核心控制部分。試驗(yàn)結(jié)果表明，該控制系統(tǒng)滿足了房型噴霧技術(shù)對(duì)系統(tǒng)的硬性要求。

另外，目前隨著清潔能源的使用，我國大部分農(nóng)村地區(qū)開始使用沼氣，并且沼氣的應(yīng)用范圍和應(yīng)用規(guī)模在不斷擴(kuò)大。而為了合理使用農(nóng)村沼氣能源，已經(jīng)研制出了沼氣泄露安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)不但可以減少沼氣引起的安全事故，而且可以提高沼氣的使用效率。

7 結(jié)語

隨著信息化的發(fā)展，現(xiàn)如今單片機(jī)的功能越來越完善，在未來的農(nóng)業(yè)領(lǐng)域必將會(huì)發(fā)揮出更大的作用，提高生產(chǎn)效率，加快實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展，并進(jìn)一步提升我國農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的國際競(jìng)爭(zhēng)力。