單片機在農業機械設備自動化改造中的應用

吳漢鵬

（長江大學文理學院 湖北 荊州 434020）

1 引言

農業機械自動化是一門綜合性極高的技術，匯聚了計算機技術、系統工程、控制論、液壓氣壓技術等，能夠替代人工操作，獨立完成相關的農業機構任務。因此，農業機械自動化對于推動農業現代化發展具有至關重要的作用，不僅可以減輕人力操作的強度，還可以提升勞動的生產效率，解決當下農村勞動力短短缺的問題。隨著信息時代的突飛猛進，人們對農產品質量、數量要求的不斷提升，只有不斷提升農業機械化的水平，才能與時俱進，全面滿足。所以，不斷加強單片機在農業機械設備自動化改造中的應用，不斷提升農業生產效率、生產質量以及生產精度，是現代農業發展的主要方向。

2 單片機在農業機械設備自動化改造中的實施意義

隨著現代化技術的突飛猛進，傳統的農業機械化設備，操作起來存在很多問題，操作不便捷，安全性能差、工作效率低，人工成本高，不能很好地滿足農業生產的需要。而運用了單片機技術進行改變的農業機械自動化設備，操作起來能夠很好地規避這些問題，不僅效率高，還十分安全，大大節約的人力成本，為企業節約了資金的投入[1]。隨著單片機技術的不斷發展與創新，農業機械自動化的水平也在不斷提高，且已向智能化的方向邁進，勢必會推進我國的農業機械設備自動化水平的不斷提高。

3 單片機的功能和特點

單片機主要通過在外設與存儲器之間交換相關的數據，通過控制總線包括CPU外部送入和CPU發出的控制信號線，以及應答信號線來實現控制，這種結構形式來源于半導體的工藝，具有很多非常顯著的功能和特點，它已經成為計算機應用和發展的一個重要領域，從根本上改變了控制系統思路和設計方法，相比于傳統的控制技術，是一次控制技術的革命，因而在各個領域都得到了迅猛的發展。

單片機在七、八十年代已經出現，但由于技術的限制，只運用于工業制造方面，在農業機械設備自動化中并不常見。隨著經濟和社會的發展，科學技術的日新月異推動了單片機在自動化、智能化和集成化方面的發展，也讓它的運用越來越廣泛，農業機械設備也因為單片機的運用自動化程度越來越高。這完全得力于單片機突出的優勢，不只體積小，而且重量也輕，具有很高的擴展性，且基本不需要多少人力參與，完全程序控制，十分的便捷和節約投資。

它通過內部總線把計算機的各主要部件接為一體，其內部總線包括地址總線、數據總線和控制總線。其中，地址總線的作用是在進行數據交換時提供地址，CPU通過它們將地址輸出到存儲器或I/O接口；數據總線的作用是在CPU與存儲器或I/O接口之間。

4 單片機在農業機械設備自動化改變中的具體方法

如今，單片機在農業機械設備自動化中具有非常重要的作用，為農業發展轉型奠定了堅實的基礎。繼續加強單片機今后在農業機械設備自動化中的應用，可以從以下幾個方面著手。

4.1 加強軟件的性能

軟件系統對于單片機來說，是最精細的部分，承擔著任務細化，資源管理和發布指令的功能。進一步優化和自動化的改造、控制、自動化設備的系統運行，能夠使單片機的軟件更加完善，從而提升單片機的功能。一是保證單片機各個系統之間的科學配合，確保系統軟件的有效實施，為機械化的運行，提供保證[2]。在單片機軟件的設計過程中，要盡量將系統分模塊來進行，從而降低系統調控的難度，這樣才能保證單片機在農業機械設備自動化中的正常運用。

4.2 加強單片機軟件和硬件系統的抗干擾設計

單片機功能的完美運用不只是依靠軟件，同時也離不開軟件和硬件的相互配合。但是目前單片機在農業機械設備自動化的改變中，環境比較差不能保證農業機械設備自動化設備的順利改造。在這種情況下，就要加強對單片機系統和軟件的抗干擾設計，進而提高設備系統的穩定性。加強抗干擾設計，可以減少單片機運用的農業機械設備頻繁接收到錯誤的信號，進而對設備造成損壞[3]。面對不一樣的情況，單片機的抗干擾系統也要不斷更新和升級，這樣才能很好地保證單片機的軟件和硬件很好地配合，從而安全穩定地運行。

4.3 驅動電路的設計

單片機的軟件可以設計，但是即使用到軟件，那么必須有輔助的硬件做為對應。通過軟硬件的配合和協調，實行系統的正常運行。因此，在單片機在農業機械設備自動化改變中，也要加強驅動電路的設計，這是單片機系統與硬件實現各種控制功能的重要保證。尤其要注意的是，在設計單片機驅動電路時，要對端口驅動的鏈接方式和子系統以及輸入輸出信號端口方面著重設計和加強，這樣可以有序保證單片機軟件各個部位的運行[4]。

4.4 實現控制總電路的設計

要想讓單片機的軟件系統發揮出真正的系統性能，讓農業機械設備自動化的水平不斷提升，并能夠安全穩定地運行，必須對單片機進行控制總電路的設計。只有在總電路的設計下，對控制系統的靈敏性及控制性進行很好的協調和提高。因為，一些不合理的控制電路設計，會對單片機的系統造成不必要的損壞和影響，比如失靈、故障等現象。極大地影響了單片機在農業機械設備自動化改造中的運用效果[5]。所以，就單片機系統來說，除了要設計強大、且指令豐富的控制系統，還要對其總電路進行設計，及時實現控制的安全、及時和穩定性。

5 結語

隨著互聯網信息技術和科學技術的不斷發展，農業機構設備也在不斷的更新迭代和完善中，而單片機因為具有不可替代的優勢，廣泛運用在各種農業機械設備中，能夠很好地提高農業機械自動化設備在運用中的安全性和穩定性。我們應從軟件和硬件兩個方面，進一步提升單片機的性有，從而有效提升農業機械化設施的自動化水平。