2012年9月农机化研究第9期基于GPRS技术的农田土壤水分检测校正系统张磊1，2(1.河南城建学院电气与电子工程系，河南平顶山467036;2.江苏大学电气学院，江苏镇江212013)摘要:农田土壤水分的远程监控对农业生产至关重要，因此设计并实现了基于GPRS远程通信的土壤水分检测校正系统，系统的采集节点以C8051F340单片机和MC55模块为核心实地测试表明，该系统实现了采集节点和远程主机的无缝连接，使得大范围内实时精确地采集土壤水含量成为现实，同时满足了监控终端的可移动要求，并通过软件编程成功地解决了数据拥堵问题，重新连网的时间缩短到34s关键词:单片机;土壤水分含量;EC-5传感器;农田土壤中图分类号:TP393文献标识码:A文章编号:1003-188X(2012)09-0124-03处理，得到了基于最小二乘支持向量机的土壤水分含0引言量盐分校正模型，实现了监控终端的随时移动，证明在大范围的农业生产中，实时准确地采集土壤水了该系统的可行性分信息，不仅对节水灌溉和提高农作物产量至关重1水分检测校正系统的组成要，而且能够大量地减少人力和物力的投入而根据电磁学原理设计的EC-5传感器可在较高精度下快速该系统主要由采集节点GPRS网络Internet网络-测量土壤水分，价格较低［14］;但它易受到盐分等因素和远程终端控制4部分组成(如图1所示)GGSN网的影响，因此需要获取土壤水分信息补偿信息和为关是Internet网络和GPRS之间的桥梁在监控端，在作物的生长创造最有利的条件没有公网Web服务器接收数据的情况下，只需将一张近年来，在GSM系统上发展起来的基于通用分组普通的SIM卡(具有GPRS功能)插入PDA，就可以在无线业务的GPRS(GeneralPacketRadioService)技术任何覆盖有GPRS网络的地方接收数据，而不需要购在远程控制与通信中得到了广泛应用［5-6］GPRS具买专线卡，既能降低成本又能增强通用性因此，该有实时在线登陆快速费用低廉和传输速率高的优系统具有结构简单易于实现传输可靠的特点点，并且支持Internet上应用最广泛的TCP/IP协议该协议通过为监控终端分配的动态IP地址和GGSN接入Internet，能够有效地保证信息采集终端与远程主机之间信息传递的可靠性和实时性要求随着监控要求的日益多样化，监控中心的随时移动开始受到人们的关注同时，在GPRS数据传输中可能会出现网图1系统组成图络掉线和数据拥堵现象，而本文通过硬件设计和软件硬件设计主要包括节点控制模块MC55模块，以编程相结合来解决这些问题及远程控制模块，采集节点包括控制模块和MC55模为此，本文设计并实现了基于GPRS的土壤水分块两部分(见图2)控制模块的核心是C8051F340远程检测校正系统，节点集采集控制通信于一体，单片机，首先将各传感器采集到的模拟信号经A/D子体积小，功能强通过C8051F340单片机控制自带系统转换成数字信号，并存储;然后将AT参数命令以TCP/IP协议的MC55模块，能够将数据实时精确地ASCII码形式通过UART1发送给MC55模块，最后将传输到远程计算机通过实际测试和上位机数据存储数据经MC55模块传输到GPRS网络节点电源选则电压为3.7V，充电限压为4.2V，容量大于800mA收稿日期:2011-12-22的任意手机电池即可基金项目:国家"863"高技术研究发展计划项目(2006AA10Z2)作者简介:张磊(1979-)，男，河南平顶山人，河南城建学院讲师，江MC55模块(西门子公司生产)是当今市场上尺寸苏大学博士研究生，(E-mail)2008_zhang_lei@163.com最小的三频(数据传输频率是850MHz，1800MHz，1242012年9月农机化研究第9期1900MHz)模块，且适用于全球GPRS网络内嵌有MC55可能进入死机状态若发送AT/r模块没有回TCP/IP协议，能够直接接入Internet网络，节约开发成应，则模块死机需要复位系统一般情况下在连网本，缩短了开发周期;可以通过AT指令实现对模块的后，数据发送出去后应收到正确的回复信息，假如不控制，极大降低了软件设计的难度正确，说明本次网络连接已无法正常通信，应该判断MC55是否死机，并重新请求连网当数据发送结束后，应该通过AT指令使得MC55进入休眠状态，等待下一次数据传输，节约电池电量2.2数据的接收与处理用VisualC++c软件编写TCP协议的服务端程序，界面如图5所示，并将所有数据存入数据库然后用基于MatLAB的最小二乘支持向量机建立土壤水分盐分补偿模型［7-8］，其中EC-5的输出和