農(nóng)事信息采集系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)

1引言
在農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化生產(chǎn)和食品質(zhì)量安全追蹤體系的建設(shè)過程中，需要完整、及時(shí)、可靠的記錄農(nóng)事操作的信息（包括育苗、定植、灌溉、施肥、對花、防治病蟲害等操作）；然而傳統(tǒng)的記錄方法不僅操作麻煩，而且隨意性太強(qiáng)，時(shí)常導(dǎo)致誤記、漏記、記錄檔案丟失及虛假記錄等現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。為了改善這種現(xiàn)狀，我們利用現(xiàn)代電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)，設(shè)計(jì)了一種電子農(nóng)事信息記錄系統(tǒng)，解決了傳統(tǒng)方法存在的許多缺陷，并能有效實(shí)現(xiàn)大范圍質(zhì)量追蹤。
2系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)
農(nóng)事信息采集系統(tǒng)由手持操作終端和上位機(jī)數(shù)據(jù)庫組成。操作者使用手持終端記錄隨時(shí)進(jìn)行的農(nóng)事操作信息，信息記錄被保存在手持終端的存儲(chǔ)器中；數(shù)據(jù)記錄通過RS232傳輸?shù)缴衔粰C(jī)數(shù)據(jù)庫，由上位機(jī)生成農(nóng)事操作的存檔報(bào)表（見圖1）。

3 手持終端的硬件組成
硬件系統(tǒng)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(nèi)部集成64K可自擦除的FLASH程序存儲(chǔ)區(qū)并有4K字節(jié)的RAM，此外該單片機(jī)具有豐富的外部接口（共100個(gè)引腳，64個(gè)I/O接口），其運(yùn)行速度可以高達(dá)25MIPS(25MHZ時(shí)鐘時(shí))，它是一個(gè)功能強(qiáng)大的片上系統(tǒng)，具有高速、可靠等特點(diǎn)配置和開發(fā)都比較方便。終端通過點(diǎn)陣LCD和18個(gè)按鍵與用戶交互，LCD顯示中文信息，中文字庫由容量為512K字節(jié)的存儲(chǔ)器28VF040保存，農(nóng)事信息也保存在28VF040中。

3.1鍵盤電路
系統(tǒng)中共有18個(gè)按鍵，4×4組成了16個(gè)按鍵，另外的兩個(gè)按鍵通過中斷口連接到單片機(jī)上。4×4的鍵盤隊(duì)列依靠程序的掃描實(shí)現(xiàn)。
3.2 28VF040和液晶的連接和地址分配
C8051F022有較多的端口，可以設(shè)置為地址和數(shù)據(jù)線用不同引腳的模式；液晶和FLASH共用數(shù)據(jù)線，他們需要設(shè)置為不同的地址空間，即通過他們的片選信號控制（見圖3）。
由于28VF040有19條地址線，共512K字節(jié)的存儲(chǔ)空間，而51單片機(jī)的可以訪問的地址空間是64K，即16條地址線，所以把28VF040分成了16頁，每頁為32K，也就是單片機(jī)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，低地址選擇該頁內(nèi)的地址。P45做為28VF040的片選信號，在訪問時(shí)，首先輸出片選信號，然后設(shè)置頁地址，最后通過MOVX指令訪問該頁內(nèi)的地址即可。
LCD通過并行方式訪問，與28VF040共用數(shù)據(jù)線。因此，兩個(gè)芯片不允許同時(shí)使能。

4 手持終端軟件系統(tǒng)的構(gòu)成及功能實(shí)現(xiàn)
手持終端軟件部分較復(fù)雜，其主要部分為菜單子程序、按鍵子程序、上下位機(jī)通信子程序、漢字輸入法子程序、存儲(chǔ)器操作子程序等。
4.1菜單子程序
多層菜單的實(shí)現(xiàn)主要由菜單結(jié)構(gòu)體、菜單棧和菜單項(xiàng)來實(shí)現(xiàn)；其中菜單結(jié)構(gòu)體用來描繪每一個(gè)菜單畫面，通過菜單結(jié)構(gòu)體，實(shí)現(xiàn)了菜單操作界面[2]。

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