單片機(jī)在農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備自動化改造中的應(yīng)用

吳漢鵬

（長江大學(xué)文理學(xué)院 湖北 荊州 434020）

1 引言

農(nóng)業(yè)機(jī)械自動化是一門綜合性極高的技術(shù)，匯聚了計(jì)算機(jī)技術(shù)、系統(tǒng)工程、控制論、液壓氣壓技術(shù)等，能夠替代人工操作，獨(dú)立完成相關(guān)的農(nóng)業(yè)機(jī)構(gòu)任務(wù)。因此，農(nóng)業(yè)機(jī)械自動化對于推動農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展具有至關(guān)重要的作用，不僅可以減輕人力操作的強(qiáng)度，還可以提升勞動的生產(chǎn)效率，解決當(dāng)下農(nóng)村勞動力短短缺的問題。隨著信息時(shí)代的突飛猛進(jìn)，人們對農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量、數(shù)量要求的不斷提升，只有不斷提升農(nóng)業(yè)機(jī)械化的水平，才能與時(shí)俱進(jìn)，全面滿足。所以，不斷加強(qiáng)單片機(jī)在農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備自動化改造中的應(yīng)用，不斷提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率、生產(chǎn)質(zhì)量以及生產(chǎn)精度，是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的主要方向。

2 單片機(jī)在農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備自動化改造中的實(shí)施意義

隨著現(xiàn)代化技術(shù)的突飛猛進(jìn)，傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)機(jī)械化設(shè)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(nóng)業(yè)生產(chǎn)的需要。而運(yùn)用了單片機(jī)技術(shù)進(jìn)行改變的農(nóng)業(yè)機(jī)械自動化設(shè)備，操作起來能夠很好地規(guī)避這些問題，不僅效率高，還十分安全，大大節(jié)約的人力成本，為企業(yè)節(jié)約了資金的投入[1]。隨著單片機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展與創(chuàng)新，農(nóng)業(yè)機(jī)械自動化的水平也在不斷提高，且已向智能化的方向邁進(jìn)，勢必會推進(jìn)我國的農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備自動化水平的不斷提高。

3 單片機(jī)的功能和特點(diǎn)

單片機(jī)主要通過在外設(shè)與存儲器之間交換相關(guān)的數(shù)據(jù)，通過控制總線包括CPU外部送入和CPU發(fā)出的控制信號線，以及應(yīng)答信號線來實(shí)現(xiàn)控制，這種結(jié)構(gòu)形式來源于半導(dǎo)體的工藝，具有很多非常顯著的功能和特點(diǎn)，它已經(jīng)成為計(jì)算機(jī)應(yīng)用和發(fā)展的一個重要領(lǐng)域，從根本上改變了控制系統(tǒng)思路和設(shè)計(jì)方法，相比于傳統(tǒng)的控制技術(shù)，是一次控制技術(shù)的革命，因而在各個領(lǐng)域都得到了迅猛的發(fā)展。

單片機(jī)在七、八十年代已經(jīng)出現(xiàn)，但由于技術(shù)的限制，只運(yùn)用于工業(yè)制造方面，在農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備自動化中并不常見。隨著經(jīng)濟(jì)和社會的發(fā)展，科學(xué)技術(shù)的日新月異推動了單片機(jī)在自動化、智能化和集成化方面的發(fā)展，也讓它的運(yùn)用越來越廣泛，農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備也因?yàn)閱纹瑱C(jī)的運(yùn)用自動化程度越來越高。這完全得力于單片機(jī)突出的優(yōu)勢，不只體積小，而且重量也輕，具有很高的擴(kuò)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(jié)約投資。

它通過內(nèi)部總線把計(jì)算機(jī)的各主要部件接為一體，其內(nèi)部總線包括地址總線、數(shù)據(jù)總線和控制總線。其中，地址總線的作用是在進(jìn)行數(shù)據(jù)交換時(shí)提供地址，CPU通過它們將地址輸出到存儲器或I/O接口；數(shù)據(jù)總線的作用是在CPU與存儲器或I/O接口之間。

4 單片機(jī)在農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備自動化改變中的具體方法

如今，單片機(jī)在農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備自動化中具有非常重要的作用，為農(nóng)業(yè)發(fā)展轉(zhuǎn)型奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。繼續(xù)加強(qiáng)單片機(jī)今后在農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備自動化中的應(yīng)用，可以從以下幾個方面著手。

4.1 加強(qiáng)軟件的性能

軟件系統(tǒng)對于單片機(jī)來說，是最精細(xì)的部分，承擔(dān)著任務(wù)細(xì)化，資源管理和發(fā)布指令的功能。進(jìn)一步優(yōu)化和自動化的改造、控制、自動化設(shè)備的系統(tǒng)運(yùn)行，能夠使單片機(jī)的軟件更加完善，從而提升單片機(jī)的功能。一是保證單片機(jī)各個系統(tǒng)之間的科學(xué)配合，確保系統(tǒng)軟件的有效實(shí)施，為機(jī)械化的運(yùn)行，提供保證[2]。在單片機(jī)軟件的設(shè)計(jì)過程中，要盡量將系統(tǒng)分模塊來進(jìn)行，從而降低系統(tǒng)調(diào)控的難度，這樣才能保證單片機(jī)在農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備自動化中的正常運(yùn)用。

4.2 加強(qiáng)單片機(jī)軟件和硬件系統(tǒng)的抗干擾設(shè)計(jì)

單片機(jī)功能的完美運(yùn)用不只是依靠軟件，同時(shí)也離不開軟件和硬件的相互配合。但是目前單片機(jī)在農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備自動化的改變中，環(huán)境比較差不能保證農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備自動化設(shè)備的順利改造。在這種情況下，就要加強(qiáng)對單片機(jī)系統(tǒng)和軟件的抗干擾設(shè)計(jì)，進(jìn)而提高設(shè)備系統(tǒng)的穩(wěn)定性。加強(qiáng)抗干擾設(shè)計(jì)，可以減少單片機(jī)運(yùn)用的農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備頻繁接收到錯誤的信號，進(jìn)而對設(shè)備造成損壞[3]。面對不一樣的情況，單片機(jī)的抗干擾系統(tǒng)也要不斷更新和升級，這樣才能很好地保證單片機(jī)的軟件和硬件很好地配合，從而安全穩(wěn)定地運(yùn)行。

4.3 驅(qū)動電路的設(shè)計(jì)

單片機(jī)的軟件可以設(shè)計(jì)，但是即使用到軟件，那么必須有輔助的硬件做為對應(yīng)。通過軟硬件的配合和協(xié)調(diào)，實(shí)行系統(tǒng)的正常運(yùn)行。因此，在單片機(jī)在農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備自動化改變中，也要加強(qiáng)驅(qū)動電路的設(shè)計(jì)，這是單片機(jī)系統(tǒng)與硬件實(shí)現(xiàn)各種控制功能的重要保證。尤其要注意的是，在設(shè)計(jì)單片機(jī)驅(qū)動電路時(shí)，要對端口驅(qū)動的鏈接方式和子系統(tǒng)以及輸入輸出信號端口方面著重設(shè)計(jì)和加強(qiáng)，這樣可以有序保證單片機(jī)軟件各個部位的運(yùn)行[4]。

4.4 實(shí)現(xiàn)控制總電路的設(shè)計(jì)

要想讓單片機(jī)的軟件系統(tǒng)發(fā)揮出真正的系統(tǒng)性能，讓農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備自動化的水平不斷提升，并能夠安全穩(wěn)定地運(yùn)行，必須對單片機(jī)進(jìn)行控制總電路的設(shè)計(jì)。只有在總電路的設(shè)計(jì)下，對控制系統(tǒng)的靈敏性及控制性進(jìn)行很好的協(xié)調(diào)和提高。因?yàn)?，一些不合理的控制電路設(shè)計(jì)，會對單片機(jī)的系統(tǒng)造成不必要的損壞和影響，比如失靈、故障等現(xiàn)象。極大地影響了單片機(jī)在農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備自動化改造中的運(yùn)用效果[5]。所以，就單片機(jī)系統(tǒng)來說，除了要設(shè)計(jì)強(qiáng)大、且指令豐富的控制系統(tǒng)，還要對其總電路進(jìn)行設(shè)計(jì)，及時(shí)實(shí)現(xiàn)控制的安全、及時(shí)和穩(wěn)定性。

5 結(jié)語

隨著互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)和科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，農(nóng)業(yè)機(jī)構(gòu)設(shè)備也在不斷的更新迭代和完善中，而單片機(jī)因?yàn)榫哂胁豢商娲膬?yōu)勢，廣泛運(yùn)用在各種農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備中，能夠很好地提高農(nóng)業(yè)機(jī)械自動化設(shè)備在運(yùn)用中的安全性和穩(wěn)定性。我們應(yīng)從軟件和硬件兩個方面，進(jìn)一步提升單片機(jī)的性有，從而有效提升農(nóng)業(yè)機(jī)械化設(shè)施的自動化水平。