基于光傳感器的變量施肥控制系統(tǒng)的開發(fā).pdf

1、精細(xì)農(nóng)業(yè)的核心思想是變量管理，因此快速、實(shí)時的獲取作物的生長狀態(tài)以便于進(jìn)行變量管理非常迫切。國內(nèi)外在變量施肥控制系統(tǒng)的研究方面有很多成果和進(jìn)展。國外的成型系統(tǒng)盡管性能優(yōu)良，但其總體造價都很昂貴，且受土壤環(huán)境等影響較大，不適宜在我國國內(nèi)推廣。國內(nèi)所研究的變量施肥系統(tǒng)存在機(jī)械結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本較高的缺點(diǎn)。
　　 本文正是在這種背景下，開發(fā)了一個集成光學(xué)傳感器和數(shù)據(jù)控制器的實(shí)時自動變量施肥控制系統(tǒng)。本系統(tǒng)可以根據(jù)作物的長勢實(shí)現(xiàn)實(shí)時變量施肥

2、。系統(tǒng)利用NDVI(歸一化植被指數(shù))測定傳感器實(shí)時地獲取農(nóng)作物生長的NDVI值，結(jié)合作物施肥的不同生長時期，達(dá)到依據(jù)作物長勢實(shí)時變量施肥的目的。論文對控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和具體的施肥方案進(jìn)行了詳細(xì)的介紹。主要研究分為以下四部分：
　　 1)對我國農(nóng)業(yè)現(xiàn)狀及農(nóng)業(yè)施肥狀況進(jìn)行分析，論述變量施肥的重要性以及開發(fā)變量施肥系統(tǒng)的重要意義。
　　 2)通過對原始施氮優(yōu)化算法模型NFOA的研究，結(jié)合我國的實(shí)際生產(chǎn)條件，提出了灌溉條件下的NF

3、OA模型。采用施氮優(yōu)化算法計(jì)算各小區(qū)的施肥量，進(jìn)而進(jìn)行變量施肥。介紹了兩種預(yù)先輸入施肥方案。
　　 3) 設(shè)計(jì)中采用以C8051F020處理器為核心的控制系統(tǒng)作為變量施肥執(zhí)行機(jī)構(gòu)的控制器。
　　 4) 開發(fā)了面向變量施肥的NDVI測試系統(tǒng)。對系統(tǒng)硬件和軟件進(jìn)行了設(shè)計(jì)。儀器開發(fā)完成后，對其進(jìn)行性能試驗(yàn)，主要包括標(biāo)定試驗(yàn)、角度試驗(yàn)及距離試驗(yàn)。介紹了CAN總線及RS-232接口的串行通信。
　　 本系統(tǒng)具有易于擴(kuò)展、操