單片機在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應用

徐霆浩 周明達 于國濤

（黑龍江八一農(nóng)墾大學，黑龍江 大慶 163319）

隨著信息化的不斷發(fā)展，使得以單片機為基礎(chǔ)的計算機技術(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，應加強對此方面的研究，使得高科技能夠為人們的生產(chǎn)生活帶來更多的便利。

1 單片機在溫室測控領(lǐng)域的應用

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算機控制系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)為中心計算機與單片機智能控制儀的主從式結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)采用實時多任務(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，進而創(chuàng)造出更加適合農(nóng)作物生長的環(huán)境條件。其系統(tǒng)硬件主要由智能決策模塊與環(huán)境因素實時檢測模塊等構(gòu)成。

2 單片機在水產(chǎn)養(yǎng)殖領(lǐng)域的應用

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

3 單片機在播種機械領(lǐng)域的應用

機械智能化的發(fā)展已經(jīng)完全把人類的雙手解放出來，采用大型機械設(shè)備取代人類原來的手工勞動作業(yè)。智能化的核心就在于單片機的協(xié)調(diào)控制，通過單片機的軟件編程達到控制作用、硬件設(shè)施實施作業(yè)，很適合應用于農(nóng)業(yè)播種領(lǐng)域。大量試驗證明，將單片機應用于播種領(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，播種全靠鋤頭和鏟子，以至于播種效率不高，后期需要進行補種，浪費大量的人力、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 單片機在灌溉與施肥領(lǐng)域的應用

一些專家和學者創(chuàng)造了一套主從式灌噴系統(tǒng)，主要由PC機和單片機構(gòu)成［3］。在當今農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中，該系統(tǒng)發(fā)揮了至關(guān)重要的作用，實現(xiàn)了以往不能實現(xiàn)的非圓形地塊的灌噴。該系統(tǒng)是經(jīng)過專家對噴射距離和噴水時間進行大量試驗、對比數(shù)據(jù)、總結(jié)經(jīng)驗進而開發(fā)研制出來的，其不僅可以對噴灌量進行控制，在任何時間和地點，控制者都可以對其發(fā)送指令達到控制噴灌量的目的；還可以對噴灌形狀進行控制，以前的灌溉系統(tǒng)只能通過人工操作達到對不同地形的灌溉，該系統(tǒng)可以自己對一些簡單地塊進行自主灌溉，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)合進行施肥決策，進一步解放生產(chǎn)力，提高效率。

5 單片機農(nóng)用機器人領(lǐng)域的應用

科學技術(shù)的發(fā)展使得各個領(lǐng)域機器人層出不窮，如家政機器人、救災機器人、創(chuàng)作機器人，機器人類別數(shù)不勝數(shù)［4］。當然少不了農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的機器人，秋收春種，都是勞動者最辛苦的時候，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候，各種農(nóng)用機器人開始問世，如木果采摘機器人，其身上共有6個自由手臂，通過單片機程序控制。試驗證明，機器人每天采摘成果相當于人工采摘成果的30～35倍。

6 單片機在其余農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應用

單片機的運用領(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，一部分專家學者研究出了一款以單片機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：①模式更加簡單；②運用范圍較為廣泛，可運用在我國大部分地區(qū)，同時可以孵化各種蛋類；③抗干擾能力較強，可以利用以單片機為核心構(gòu)成的微機系統(tǒng)實現(xiàn)整個孵化系統(tǒng)的構(gòu)建［5］。

單片機的價值不僅在上述系統(tǒng)有所體現(xiàn)，同時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)將型號為VT89C51的單片機作為核心控制部分。試驗結(jié)果表明，該控制系統(tǒng)滿足了房型噴霧技術(shù)對系統(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，并且沼氣的應用范圍和應用規(guī)模在不斷擴大。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)如今單片機的功能越來越完善，在未來的農(nóng)業(yè)領(lǐng)域必將會發(fā)揮出更大的作用，提高生產(chǎn)效率，加快實現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展，并進一步提升我國農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的國際競爭力。