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农田信息的监测与采集是精准农业管理中的重要环节,对作物的生长和产量有着重要意义。本文针对现代农业信息技术发展趋势,总结分析国内外信息技术在农田信息获取中研究发展现状,根据现有农田信息采集系统的不足,结合国内目前的研究条件和实际情况,设计出一种以太阳能电池供电的、基于GPRS/GSM的低功耗农田信息动态监测系统,从而实现对农田土壤墒情、苗情图片、冠层温度以及多种气象信息的采集、存储、传输与分析,为农业生产提供一定的理论数据依据。论文的主要研究内容及结论如下:(1)本文首先对农田信息采集系统的整体功能和工作流程进行描述,然后详细介绍了以C8051F040处理器为中心的农田信息采集终端总体构成,并根据实际需求选择了GSM/GPRS通讯方式作为系统的数据传输解决方案。(2)在系统功能分析的基础上,详细说明了农田信息采集终端的传感器设计与选型、元器件选择以及硬件电路设计。其中硬件电路设计主要包括控制处理模块、信息采集模块、无线通讯模块、电源模块及冠层温度传感器的电路原理图设计。(3)采集终端软件采用模块化设计思想,将从农田参数采集、苗情图像采集、信息无线传输接口程序等方面介绍采集终端的软件设计过程,主要为采集终端编写多传感器采集程序,用于农田参数的定时获取;设计苗情图像的采集程序,实现JPEG图像的实时采集;以Internet网络和GSM/GPRS通信为媒介,在AT指令的基础上编写程序,实现对农田各种信息的读取与传输;进行传输数据通讯协议的设计,保证了采集终端与监控中心的数据传输对接。(4)利用VC++网络编程技术进行监控中心的界面设计和功能设计,着重通过MFC开发工具,采用类、控件、OpenCV函数以及应用程序编程接口API函数等实现数据的封装,基本实现了基于GPRS通信方式的农田信息系统现场实时监控和数据接收等功能。(5)通过试验验证:系统具有低功耗性,在无光照条件下测试,7A·h蓄电池在使用效率60%下采集终端工作14天,使用太阳能蓄电池可以满足系统的工作需要;系统能够实现农田参数和图像信息的无线传输功能,传输单张320*240图片的时间大约为1-5min,传送速度基本达到使用要求,但受GPRS通讯速度及网络质量影响,传输的信息量不是很大。系统的硬件运行稳定准确、性能可靠,设计的系统软件操作简单、实用方便,可以较好的满足用户使用需要,从而使农田信息监测更加准确,能较好地指导生产实践。