测土配方施肥计算器的制作方法
专利名称：测土配方施肥计算器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种农用手持式计算农作物施肥用量和肥料配方的电子辅助操 作装置，特别是测土配方施肥计算器。
背景技术：
我国部分地区开发了本地区的《微机决策专家施肥系统》电脑软件。本软件只能在 本地区使用，开发时间长达2-3年，开发一个软件价格在10万元以上，一个单位只能开发一 个，专家及科技人员只能在电脑上操作施肥，农民无法使用。操作过程复杂，普及范围很窄， 施肥误差大，无法实施到大田，尤其是对于偏远的农村地区和广大的农民，上述不便显得尤 为突出。研究开发本产品软件是将天气一土壤一作物一管理系统综合模型与多种参数子模 型融为一体参与施肥决策。计算方法做到了理论与实践相结合，综合肥料效应函数法与目 标产量配方法相结合，将多种因素参与计算施肥量。适合全国各地计算农作物施肥用量和 肥料配方。而电脑软件同类技术是采用单一的目标产量配方法计算施肥量。研究开发本产 品克服了单一理论决策的不足，弥补了单用一种公式计算施肥量的缺陷。本产品软件升级 只需要10分钟，产品配方根据用户需要随时进行调整，配方和施肥量直接计算到条田，本 产品价格低廉，可实现农民人手一个，直接普及到农民手中。计算出的施肥量能够结合当地 的实际，准确率达到95%以上。而电脑软件同类技术升级需要6个月以上，而且需要大量的 基础资料，产品配方调整不了，计算出的施肥量误差大，价格高费用大，推广受到了限制。目前，农业和农村生产技术特别是科学施肥技术还存在着“盲目施肥”、“经验施 肥”，造成施肥上极大的浪费，使土壤环境污染，土壤养分不能有序协调的发展。从而增加成 本，使产量降低农产品质量下降。同时，目前农业上开发的“微机决策专家施肥系统软件”只 能在电脑上操作，科技含量高、技术复杂，只能专家和科技人员掌握，普及范围很窄。另一种 测土施肥计算方法，靠人工计算，公式较多，计算非常繁琐，单用一种方法的缺陷很多，每年 还需要大量的田间肥料试验所获得的各种参数才能计算出来。在国外，科学施肥处于世界领先的美国有较完善的卫星定位遥感机械化变量精准 施肥系统模式，按需按量施肥精确到平方米，科学施肥已经全面普及，并且覆盖到各种农作 物，由于机械化水平较高，使用起来非常方便，效果非常显著。而国内尚不具备此项技术。在国内，科学施肥技术工作研究很早，但效果很低。目前部分地区开发了《微机决 策专家施肥系统》电脑软件，只能在一个地区使用，开发时间长达2-3年，开发一个软件价格 在10万元以上，只有专家及科技人员在电脑上操作使用，农民无法使用。软件升级也非常 复杂，升级需要半年以上。软件模型单一，灵活性差，计算出的施肥量准确率很低，普及面很 窄，推广受到限制。北京盛强仪器厂生产的土壤速侧仪，土壤养分是通过仪器方法检测的，测定的土 壤养分数据准确率只有70%左右，操作非常繁琐，计算施肥量参数单一，准确率很低，技术 软件无法升级，只能使用一个地区，普及面很窄，体积庞大，价格在1. 2万元左右，由于其价 格太高，农民也无法担负享用。[0007]人工计算方法测土施肥计算方法靠手工计算非常繁琐，公式单一、死搬硬套、灵 活性差。计算出来的施肥量误差很大，都是人为的任意调整参数指标。只能笼统的计算施 肥量，普及面很小，推广上受到很大的限制。经验施肥方法农民长期以来都是靠“经验施肥和盲目施肥”，这种方法已经延续 到至今，农民按照常规经验，根据家庭经济实力购买市场化肥，没有按照土壤化验“缺啥补 啥，缺多少补多少”进行施肥。这种施肥方法，既浪费肥料又增加成本，破坏环境污染和土壤 养分平衡，最终导致土壤恶性循环。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种测土配方施肥计算器，其结构合理，操作步骤简 单，直感性和灵活性强，价格低廉，方便农民使用和携带，通用性强，可及时更新升级软件， 因地制宜计算农作物施肥用量和肥料配方。本实用新型的目的是这样实现的一种测土配方施肥计算器，包括微控制器和数 据存储器，微控制器通过其外围相应I/O接口分别连接数据存储器、按键控制模块与显示 屏控制模块各自的I/O接口，按键控制模块通过其输入端口连接操作按键，显示屏控制模 块通过其输出端口配合连接显示屏；电池通过供电线路并经可控制供电线路通断的电源开 关分别供电给上述微控制器、数据存储器、按键控制模块及显示屏控制模块，或者电池直接 连接微控制器的电源接口，通过微控制器配电给数据存储器、按键控制模块及显示屏控制 模块，电源开关通过引线配合连接微控制器相应接口，或者微控制器通过其外围相应I/O 接口还连接电源管理模块的I/O接口，电源开关通过引线配合连接微控制器相应接口或配 合连接电源管理模块的相应接口，电池连接微控制器的电源接口，通过电源管理模块分别 配电给微控制器、数据存储器、按键控制模块及显示屏控制模块或通过电源管理模块与微 控制器并由微控制器配电给数据存储器、按键控制模块及显示屏控制模块；上述微控制器、 数据存储器、按键控制模块、显示屏控制模块即电池均配合安装于盒状壳体内，显示屏和操 作按键设置在盒状壳体正板壁上，显示屏的显示面朝向盒状壳体外侧而显露，电源开关也 设置在盒状壳体外壳壁上。本实用新型通过十多年的生产实践，将气象、土壤、作物、管理综合措施系统软件 模型与多种肥料参数施肥模型融为一体，根据各软件模型的基础数据经十多年试验研究取 得，扎实可靠。其有关施肥计算方法是多年研究与生产实践的总结，适合各地农业生产实 际，针对性强，做到理论与实践相结合，综合肥料效应函数法与目标产量配方法相结合，将 多种因素参与施肥决策，其中的全国各地的土壤数据装载至本实用新型的数据存储器，而 施肥计算的方法被编制成软件装载于本实用新型的微控制器。本实用新型计算出的施肥 量能够结合当地的实际，计算出的施肥量准确率能够达到95%以上，其实用新型操作步骤 极为简单，价格低廉，农民使用方便，可实现农民人手一个，使用于全国各地不同地区计算 农作物施肥用量和肥料配方，可以适用于30种农作物供用户选择。软件更新速度快，由于 农业新技术在不断提高，各地区施肥参数指标在不断变化，对软件系统要进行不断的更新 换代。用户只要将“3414”试验参数资料、当地的土壤养分化验值或主要作物单产水平等基 础资料内容输入到计算器程序里，计算器软件系统所储存的多个综合肥料效应函数动态参 数施肥模型就会生成新的施肥系统模型。该施肥系统模型就是当地实际的软件系统模型，计算出的施肥数量就可适用该地区的实际水平，不会出现施肥误差现象，10分钟就可以将 软件系统进行更新换代，速度快。开启电源后，本实用新型设计有“地区、作物、土壤、施肥、 0K”五个菜单内容，显示屏的操作界面清晰，可根据显示屏的显示界面显示结合当地土壤实 情进行点触操作，人性化设计，体积小携带方便，有文化的农民都可使用。因此，本实用新型 结构合理，操作步骤简单，直感性和灵活性强，价格低廉，方便农民使用和携带，通用性强， 可及时更新升级软件，因地制宜计算农作物施肥用量和肥料配方。下面将结合附图对本实用新型作进一步说明。
图1为本实用新型实施例1的模块连接结构示意图；图2为本实用新型实施例2的模块连接结构示意图；图3为本实用新型实施例3的模块连接结构示意图；图4为本实用新型将各个模块装入盒装机壳内外部形状的主视示意图；图5为本实用新型将各个模块装入盒装机壳内外部形状的侧视示意图；图6为本实用新型将各个模块装入盒装机壳内的外部形状的俯视示意图；图7为本实用新型测土配方施肥计算的程序流程示意框图。
具体实施方式
一种测土配方施肥计算器，如附图所示，包括微控制器4和数据存储器3，微控制 器4通过其外围相应I/O接口分别连接数据存储器3、按键控制模块2与显示屏控制模块5 各自的I/O接口，按键控制模块2通过其输入端口连接操作按键1，显示屏控制模块5通过 其输出端口配合连接显示屏8 ；电池9通过供电线路并经可控制供电线路通断的电源开关 7分别供电给上述微控制器4、数据存储器3、按键控制模块2及显示屏控制模块5，或者电 池9直接连接微控制器4的电源接口，通过微控制器4配电给数据存储器3、按键控制模块 2及显示屏控制模块5，电源开关7通过引线配合连接微控制器4相应接口，或者微控制器 4通过其外围相应I/O接口还连接电源管理模块10的I/O接口，电源开关7通过引线配合 连接微控制器4相应接口或配合连接电源管理模块10的相应接口，电池9连接微控制器4 的电源接口，通过电源管理模块10分别配电给微控制器4、数据存储器3、按键控制模块2 及显示屏控制模块5或通过电源管理模块10与微控制器4并由微控制器4配电给数据存 储器3、按键控制模块2及显示屏控制模块5 ；上述微控制器4、数据存储器3、按键控制模块 2、显示屏控制模块5即电池9均配合安装于盒状壳体11内，显示屏8和操作按键1设置在 盒状壳体11正板壁上，显示屏8的显示面朝向盒状壳体11外侧而显露，电源开关7也设置 在盒状壳体11外壳壁上。所述的数据存储器3为可编程只读存储器或闪速存储器。盒状壳体11正板壁上设置有开口 12，显示屏8从盒状壳体11正板壁内侧配合安 装于该开口 12上。数据存储器3通过其输入端口连接USB接口 6。所述的电源开关7为滑动开关。电池9配合安装在盒状壳体11底部盒腔内设置的电池槽13内。本实用新型有如下特点①把已备有的多项数据内容汇集编制成程序，采用按键设计成界面，通过几个按键就可将计算出的施肥结果立即出现在显示屏窗口上。直感性和灵活性强，操作简单。②将作物养份吸收量、土壤养分、土壤质地、肥力等级、灌溉方式、气象条件、肥料 品种、施肥方法、田管模式，与施肥量之间所组成的相互对应关系，编制成多项变量公式参 数，再将繁琐复杂的多种变量计算公式组合成一至二个综合计算公式。③该计算器参数采用了“三法一结合”，即地力分级配方法、目标产量配方法、肥料 效应函数法，结合当地水、肥、土、管、气因素，方法互相补充，互为完善，弥补了各自方法的 优缺点。避免了单用一种方法的缺陷。这是该计算器开发应用参数内容的一大创新技术。 它具有针对性强，能灵活地结合当地实际经验，提出的用肥量和配方群众易于接受。使专家 的集成智慧通过几个按键变为最简单的操作方法，准确率高，效果显著，实用性广，成本极 低。④开发测土配方施肥计算器，随着新技术的不断变化，该计算器软件参数内容不 是固定的模式，它灵活性强，通过软件芯片输入参数，只要更换芯片，就能适用各地区测土 配方施肥的需要和新技术的不断变化。从而达到软件参数的不断更新，以适用农业现代化 的需要。⑤测土施肥计算器同时具有一般常用计算器功能，通过“常用计算器转换键”，可 进行一般的加减乘除数学运算。⑥计算器硬件上的外接口与电脑连结，使计算出的施肥量结果能够打印，为基层 技术人员提供技术资料和操作方便，并建立“施肥卡”发放到农民手中进行实施。一、软件开发的核心技术测土施肥计算器是在“微机决策专家施肥系统软件”的基础上研制开发的新实用 新型，该实用新型由硬件和软件两部分组成，它的核心技术是软件。软件开发是依据平衡施 肥原理，根据专家十多年的田间肥料试验数据，采用多因子正交、回归设计法，求得产量与 施肥量之间的函数关系，编制成综合肥料效应函数施肥模型，并将作物确定的目标产量、作 物吸收养份数量、土壤养分含量、土壤不同质地、肥力等级、气象条件、土壤养份校正系数、 肥料利用率、田管模式参数、施肥方法、肥料品种等诸多的因素与施肥量之间所组成的相互 对应关系，汇集不同地区的科学农艺参数进行优化组合，用全新数据处理技术，通过微机把 大量的计算公式和数据，导入到数据库模块中，制成软件芯片。使专家的集成智慧通过按键 表现出来。由“微机决策专家施肥系统软件”只能专家和科技人员掌握的技术，变为农民撑 屋的一种简单的计算工具。二、计算器显示界面内容清晰简单、内涵丰富界面内容依据平衡施肥原理，按照作物、土壤、肥料三者关系，分为六大块内容，按 照界面上的步骤和显示屏窗口的提示进行操作，内容清晰简单。界面内容主要分为功能键 内容包括开关健、音量健、常用计算器转换键、返回键、确定键组成。步骤一作物与产量内 容包括作物种类、目标产量。步骤二土壤与养分内容包括土壤养分化验数值、土壤质地、土 壤肥力、灌溉方式、气象条件、田管模式组成。步骤三肥料与品种内容包括肥料品种。步骤 四施肥与配方内容包括基肥、追肥、配方。另外还有数字键，起到选择项目和数学运算作 用。计算器显示界面内容只要选择作物和产量、土壤质地和肥力等级、灌溉方式和土 壤养分化验数值、已备肥料养分含量等相关项目，就可以将各项内在参数自动进入程序内。特别是“田管模式”采用简化术语为“栽培技术与田管水平，保障措施与管理模式”使农民 在选择时容易理解为措施与管理，技术与水平高、一般、欠缺、无保障等。使复杂的内容变 为最简单的模型参数，内涵丰富，清晰简单。三、软件内的参数容易更新换代，灵活性强计算器软件上的参数指标，根据不同地区、不同气候、管理水平、产量水平、当地的 栽培技术条件和新技术的不断更新，只要调整软件参数，就能适用不同作物和不同地区测 土配方施肥的需要。测土施肥计算器软件上的各个参数，随着不同地区栽培技术条件及产 量水平的不断提高，一般每1-3年左右调整一次，只要更换芯片，就能适用新技术的不断变 化，从而达到软件参数的不断更新，以适用农业现代化的需要。四、操作简单普及范围广测土施肥计算器操作起来非常简单，有初中以上文化程度的农民，按照计算器备 附的操作方法和使用说明书，把已备有的数据通过按键，计算结果立即出现在显示屏窗口 上。数据更直观，速度更快，灵活性更强，操作非常简单。计算出来的施肥量结果，通过不 同地区经大量的验证试验，接近于计划目标产量，符合当地的经验施肥，使施肥精度大大提 高。该计算器成本低廉，形状向一般的常用计算器，内装5号电池，尺寸只有手掌这那大， 农户一家一个，普及范围广。该计算器可使用于棉花、冬麦、春麦、大麦、水稻、玉米、大豆、高 粱、谷子、甜菜、红薯、马铃薯、油葵、油菜、花生、葡萄、蕃茄、苹果、辣椒、西甜瓜、梨树、红枣、 打瓜、红花、枸杞、啤酒花、胡萝卜、芝麻等作物。根据其它作物所提供的参数，调整该计算 器软件芯片数值内容，就可适用于不同作物和不同地区的施肥需要。用该计算器能计算出 氮、磷、钾的施用量所要达到的作物最佳经济产量，从而大大提高施肥决策的精准度，实现 了从经验施肥到精确施肥的跨跃，提升由传统农业向现代农业的升级换代，加速精准施肥 技术的推广应用。理论实践与计算方法创新本实用新型经过十多年的生产实践将天气一 土壤一作物一管理系统综合模型与多种参数子模型融为一体参与施肥决策。计算方法做到 了理论与实践相结合，综合肥料效应函数法与目标产量配方法相结合，将多种因素参与计 算施肥量，适合农业生产实际，针对性强。而其它同类实用新型是采用单一的目标产量配方 法计算施肥量，克服了单一理论决策的不足，弥补了单用一种公式计算施肥量的缺陷。采用数字智能化决策施肥软件编程技术将“天气一土壤一作物一管理”系统综 合模型、计算器专家施肥模型系统与信息数据库软件模型进行设计程序，组合成了动态的、 可变的、可以调整的数据库软件模型。能够实现不同地区、不同作物试验参数指标及决策施 肥。应用推广情况本实用新型通过几年在各地大面积推广应用证明，使各种作物节 约肥料平均为2. 1公斤纯量/亩，节肥率平均为7. 2%。增产幅度在8-740公斤/亩，增产 率平均为12. 5%，增收节支金额在9-274元/亩，平均为48元/亩。本实用新型技术可靠， 计算出来的氮磷钾比例科学合理，并能结合当地的实际，准确性高，性能稳定，价格低廉，操 作简单，适应性广，得到各级科技人员的认可和高度评价。
权利要求1.一种测土配方施肥计算器，包括微控制器(4)和数据存储器(3)，其特征在于微控 制器⑷通过其外围相应I/O接口分别连接数据存储器(3)、按键控制模块⑵与显示屏 控制模块( 各自的I/O接口，按键控制模块( 通过其输入端口连接操作按键(1)，显示 屏控制模块(5)通过其输出端口配合连接显示屏(8)；电池(9)通过供电线路并经可控制 供电线路通断的电源开关(7)分别供电给上述微控制器G)、数据存储器(3)、按键控制模 块( 及显示屏控制模块(5)，或者电池(9)直接连接微控制器(4)的电源接口，通过微控 制器⑷配电给数据存储器(3)、按键控制模块(2)及显示屏控制模块(5)，电源开关(7) 通过引线配合连接微控制器(4)相应接口，或者微控制器(4)通过其外围相应I/O接口还 连接电源管理模块(10)的I/O接口，电源开关(7)通过引线配合连接微控制器(4)相应接 口或配合连接电源管理模块(10)的相应接口，电池(9)连接微控制器的电源接口，通 过电源管理模块(10)分别配电给微控制器G)、数据存储器(3)、按键控制模块( 及显示 屏控制模块( 或通过电源管理模块(10)与微控制器(4)并由微控制器(4)配电给数据 存储器( 、按键控制模块( 及显示屏控制模块(5)；上述微控制器(4)、数据存储器(3)、 按键控制模块O)、显示屏控制模块(5)即电池(9)均配合安装于盒状壳体(11)内，显示 屏(8)和操作按键(1)设置在盒状壳体(11)正板壁上，显示屏(8)的显示面朝向盒状壳体 (11)外侧而显露，电源开关(7)也设置在盒状壳体(11)外壳壁上。
2.根据权利要求书1所述的测土配方施肥计算器，其特征是所述的数据存储器(3) 为可编程只读存储器或闪速存储器。
3.根据权利要求书1所述的测土配方施肥计算器，其特征是盒状壳体(11)正板壁上 设置有开口(12)，显示屏(8)从盒状壳体(11)正板壁内侧配合安装于该开口(12)上。
4.根据权利要求书1所述的测土配方施肥计算器，其特征是数据存储器C3)通过其 输入端口连接USB接口(6)。
5.根据权利要求书1所述的测土配方施肥计算器，其特征是所述的电源开关(7)为 滑动开关。
6.根据权利要求书1所述的测土配方施肥计算器，其特征是电池(9)配合安装在盒 状壳体(11)底部盒腔内设置的电池槽(13)内。
专利摘要本实用新型公开了一种测土配方施肥计算器，微控制器通过其外围相应I/O接口分别连接数据存储器、按键控制模块与显示屏控制模块各自的I/O接口，按键控制模块通过其输入端口连接操作按键，显示屏控制模块通过其输出端口配合连接显示屏；电池通过供电线路供电给上述微控制器、数据存储器、按键控制模块及显示屏控制模块。本实用新型结构合理，操作步骤简单，直感性和灵活性强，价格低廉，方便农民使用和携带，通用性强，可及时更新升级软件，因地制宜计算农作物施肥用量和肥料配方。
文档编号G06F19/00GK201838000SQ20102051239
公开日2011年5月18日 申请日期2010年9月1日 优先权日2010年9月1日
发明者丁英, 侯振安, 危常州, 吴志勇, 董巨河, 贾登泉, 赖波, 鲍柏洋 申请人:董巨河, 赖波, 鲍柏洋
技术领域：
本实用新型涉及一种农用手持式计算农作物施肥用量和肥料配方的电子辅助操 作装置，特别是测土配方施肥计算器。
背景技术：
我国部分地区开发了本地区的《微机决策专家施肥系统》电脑软件。本软件只能在 本地区使用，开发时间长达2-3年，开发一个软件价格在10万元以上，一个单位只能开发一 个，专家及科技人员只能在电脑上操作施肥，农民无法使用。操作过程复杂，普及范围很窄， 施肥误差大，无法实施到大田，尤其是对于偏远的农村地区和广大的农民，上述不便显得尤 为突出。研究开发本产品软件是将天气一土壤一作物一管理系统综合模型与多种参数子模 型融为一体参与施肥决策。计算方法做到了理论与实践相结合，综合肥料效应函数法与目 标产量配方法相结合，将多种因素参与计算施肥量。适合全国各地计算农作物施肥用量和 肥料配方。而电脑软件同类技术是采用单一的目标产量配方法计算施肥量。研究开发本产 品克服了单一理论决策的不足，弥补了单用一种公式计算施肥量的缺陷。本产品软件升级 只需要10分钟，产品配方根据用户需要随时进行调整，配方和施肥量直接计算到条田，本 产品价格低廉，可实现农民人手一个，直接普及到农民手中。计算出的施肥量能够结合当地 的实际，准确率达到95%以上。而电脑软件同类技术升级需要6个月以上，而且需要大量的 基础资料，产品配方调整不了，计算出的施肥量误差大，价格高费用大，推广受到了限制。目前，农业和农村生产技术特别是科学施肥技术还存在着“盲目施肥”、“经验施 肥”，造成施肥上极大的浪费，使土壤环境污染，土壤养分不能有序协调的发展。从而增加成 本，使产量降低农产品质量下降。同时，目前农业上开发的“微机决策专家施肥系统软件”只 能在电脑上操作，科技含量高、技术复杂，只能专家和科技人员掌握，普及范围很窄。另一种 测土施肥计算方法，靠人工计算，公式较多，计算非常繁琐，单用一种方法的缺陷很多，每年 还需要大量的田间肥料试验所获得的各种参数才能计算出来。在国外，科学施肥处于世界领先的美国有较完善的卫星定位遥感机械化变量精准 施肥系统模式，按需按量施肥精确到平方米，科学施肥已经全面普及，并且覆盖到各种农作 物，由于机械化水平较高，使用起来非常方便，效果非常显著。而国内尚不具备此项技术。在国内，科学施肥技术工作研究很早，但效果很低。目前部分地区开发了《微机决 策专家施肥系统》电脑软件，只能在一个地区使用，开发时间长达2-3年，开发一个软件价格 在10万元以上，只有专家及科技人员在电脑上操作使用，农民无法使用。软件升级也非常 复杂，升级需要半年以上。软件模型单一，灵活性差，计算出的施肥量准确率很低，普及面很 窄，推广受到限制。北京盛强仪器厂生产的土壤速侧仪，土壤养分是通过仪器方法检测的，测定的土 壤养分数据准确率只有70%左右，操作非常繁琐，计算施肥量参数单一，准确率很低，技术 软件无法升级，只能使用一个地区，普及面很窄，体积庞大，价格在1. 2万元左右，由于其价 格太高，农民也无法担负享用。[0007]人工计算方法测土施肥计算方法靠手工计算非常繁琐，公式单一、死搬硬套、灵 活性差。计算出来的施肥量误差很大，都是人为的任意调整参数指标。只能笼统的计算施 肥量，普及面很小，推广上受到很大的限制。经验施肥方法农民长期以来都是靠“经验施肥和盲目施肥”，这种方法已经延续 到至今，农民按照常规经验，根据家庭经济实力购买市场化肥，没有按照土壤化验“缺啥补 啥，缺多少补多少”进行施肥。这种施肥方法，既浪费肥料又增加成本，破坏环境污染和土壤 养分平衡，最终导致土壤恶性循环。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种测土配方施肥计算器，其结构合理，操作步骤简 单，直感性和灵活性强，价格低廉，方便农民使用和携带，通用性强，可及时更新升级软件， 因地制宜计算农作物施肥用量和肥料配方。本实用新型的目的是这样实现的一种测土配方施肥计算器，包括微控制器和数 据存储器，微控制器通过其外围相应I/O接口分别连接数据存储器、按键控制模块与显示 屏控制模块各自的I/O接口，按键控制模块通过其输入端口连接操作按键，显示屏控制模 块通过其输出端口配合连接显示屏；电池通过供电线路并经可控制供电线路通断的电源开 关分别供电给上述微控制器、数据存储器、按键控制模块及显示屏控制模块，或者电池直接 连接微控制器的电源接口，通过微控制器配电给数据存储器、按键控制模块及显示屏控制 模块，电源开关通过引线配合连接微控制器相应接口，或者微控制器通过其外围相应I/O 接口还连接电源管理模块的I/O接口，电源开关通过引线配合连接微控制器相应接口或配 合连接电源管理模块的相应接口，电池连接微控制器的电源接口，通过电源管理模块分别 配电给微控制器、数据存储器、按键控制模块及显示屏控制模块或通过电源管理模块与微 控制器并由微控制器配电给数据存储器、按键控制模块及显示屏控制模块；上述微控制器、 数据存储器、按键控制模块、显示屏控制模块即电池均配合安装于盒状壳体内，显示屏和操 作按键设置在盒状壳体正板壁上，显示屏的显示面朝向盒状壳体外侧而显露，电源开关也 设置在盒状壳体外壳壁上。本实用新型通过十多年的生产实践，将气象、土壤、作物、管理综合措施系统软件 模型与多种肥料参数施肥模型融为一体，根据各软件模型的基础数据经十多年试验研究取 得，扎实可靠。其有关施肥计算方法是多年研究与生产实践的总结，适合各地农业生产实 际，针对性强，做到理论与实践相结合，综合肥料效应函数法与目标产量配方法相结合，将 多种因素参与施肥决策，其中的全国各地的土壤数据装载至本实用新型的数据存储器，而 施肥计算的方法被编制成软件装载于本实用新型的微控制器。本实用新型计算出的施肥 量能够结合当地的实际，计算出的施肥量准确率能够达到95%以上，其实用新型操作步骤 极为简单，价格低廉，农民使用方便，可实现农民人手一个，使用于全国各地不同地区计算 农作物施肥用量和肥料配方，可以适用于30种农作物供用户选择。软件更新速度快，由于 农业新技术在不断提高，各地区施肥参数指标在不断变化，对软件系统要进行不断的更新 换代。用户只要将“3414”试验参数资料、当地的土壤养分化验值或主要作物单产水平等基 础资料内容输入到计算器程序里，计算器软件系统所储存的多个综合肥料效应函数动态参 数施肥模型就会生成新的施肥系统模型。该施肥系统模型就是当地实际的软件系统模型，计算出的施肥数量就可适用该地区的实际水平，不会出现施肥误差现象，10分钟就可以将 软件系统进行更新换代，速度快。开启电源后，本实用新型设计有“地区、作物、土壤、施肥、 0K”五个菜单内容，显示屏的操作界面清晰，可根据显示屏的显示界面显示结合当地土壤实 情进行点触操作，人性化设计，体积小携带方便，有文化的农民都可使用。因此，本实用新型 结构合理，操作步骤简单，直感性和灵活性强，价格低廉，方便农民使用和携带，通用性强， 可及时更新升级软件，因地制宜计算农作物施肥用量和肥料配方。下面将结合附图对本实用新型作进一步说明。
图1为本实用新型实施例1的模块连接结构示意图；图2为本实用新型实施例2的模块连接结构示意图；图3为本实用新型实施例3的模块连接结构示意图；图4为本实用新型将各个模块装入盒装机壳内外部形状的主视示意图；图5为本实用新型将各个模块装入盒装机壳内外部形状的侧视示意图；图6为本实用新型将各个模块装入盒装机壳内的外部形状的俯视示意图；图7为本实用新型测土配方施肥计算的程序流程示意框图。
具体实施方式
一种测土配方施肥计算器，如附图所示，包括微控制器4和数据存储器3，微控制 器4通过其外围相应I/O接口分别连接数据存储器3、按键控制模块2与显示屏控制模块5 各自的I/O接口，按键控制模块2通过其输入端口连接操作按键1，显示屏控制模块5通过 其输出端口配合连接显示屏8 ；电池9通过供电线路并经可控制供电线路通断的电源开关 7分别供电给上述微控制器4、数据存储器3、按键控制模块2及显示屏控制模块5，或者电 池9直接连接微控制器4的电源接口，通过微控制器4配电给数据存储器3、按键控制模块 2及显示屏控制模块5，电源开关7通过引线配合连接微控制器4相应接口，或者微控制器 4通过其外围相应I/O接口还连接电源管理模块10的I/O接口，电源开关7通过引线配合 连接微控制器4相应接口或配合连接电源管理模块10的相应接口，电池9连接微控制器4 的电源接口，通过电源管理模块10分别配电给微控制器4、数据存储器3、按键控制模块2 及显示屏控制模块5或通过电源管理模块10与微控制器4并由微控制器4配电给数据存 储器3、按键控制模块2及显示屏控制模块5 ；上述微控制器4、数据存储器3、按键控制模块 2、显示屏控制模块5即电池9均配合安装于盒状壳体11内，显示屏8和操作按键1设置在 盒状壳体11正板壁上，显示屏8的显示面朝向盒状壳体11外侧而显露，电源开关7也设置 在盒状壳体11外壳壁上。所述的数据存储器3为可编程只读存储器或闪速存储器。盒状壳体11正板壁上设置有开口 12，显示屏8从盒状壳体11正板壁内侧配合安 装于该开口 12上。数据存储器3通过其输入端口连接USB接口 6。所述的电源开关7为滑动开关。电池9配合安装在盒状壳体11底部盒腔内设置的电池槽13内。本实用新型有如下特点①把已备有的多项数据内容汇集编制成程序，采用按键设计成界面，通过几个按键就可将计算出的施肥结果立即出现在显示屏窗口上。直感性和灵活性强，操作简单。②将作物养份吸收量、土壤养分、土壤质地、肥力等级、灌溉方式、气象条件、肥料 品种、施肥方法、田管模式，与施肥量之间所组成的相互对应关系，编制成多项变量公式参 数，再将繁琐复杂的多种变量计算公式组合成一至二个综合计算公式。③该计算器参数采用了“三法一结合”，即地力分级配方法、目标产量配方法、肥料 效应函数法，结合当地水、肥、土、管、气因素，方法互相补充，互为完善，弥补了各自方法的 优缺点。避免了单用一种方法的缺陷。这是该计算器开发应用参数内容的一大创新技术。 它具有针对性强，能灵活地结合当地实际经验，提出的用肥量和配方群众易于接受。使专家 的集成智慧通过几个按键变为最简单的操作方法，准确率高，效果显著，实用性广，成本极 低。④开发测土配方施肥计算器，随着新技术的不断变化，该计算器软件参数内容不 是固定的模式，它灵活性强，通过软件芯片输入参数，只要更换芯片，就能适用各地区测土 配方施肥的需要和新技术的不断变化。从而达到软件参数的不断更新，以适用农业现代化 的需要。⑤测土施肥计算器同时具有一般常用计算器功能，通过“常用计算器转换键”，可 进行一般的加减乘除数学运算。⑥计算器硬件上的外接口与电脑连结，使计算出的施肥量结果能够打印，为基层 技术人员提供技术资料和操作方便，并建立“施肥卡”发放到农民手中进行实施。一、软件开发的核心技术测土施肥计算器是在“微机决策专家施肥系统软件”的基础上研制开发的新实用 新型，该实用新型由硬件和软件两部分组成，它的核心技术是软件。软件开发是依据平衡施 肥原理，根据专家十多年的田间肥料试验数据，采用多因子正交、回归设计法，求得产量与 施肥量之间的函数关系，编制成综合肥料效应函数施肥模型，并将作物确定的目标产量、作 物吸收养份数量、土壤养分含量、土壤不同质地、肥力等级、气象条件、土壤养份校正系数、 肥料利用率、田管模式参数、施肥方法、肥料品种等诸多的因素与施肥量之间所组成的相互 对应关系，汇集不同地区的科学农艺参数进行优化组合，用全新数据处理技术，通过微机把 大量的计算公式和数据，导入到数据库模块中，制成软件芯片。使专家的集成智慧通过按键 表现出来。由“微机决策专家施肥系统软件”只能专家和科技人员掌握的技术，变为农民撑 屋的一种简单的计算工具。二、计算器显示界面内容清晰简单、内涵丰富界面内容依据平衡施肥原理，按照作物、土壤、肥料三者关系，分为六大块内容，按 照界面上的步骤和显示屏窗口的提示进行操作，内容清晰简单。界面内容主要分为功能键 内容包括开关健、音量健、常用计算器转换键、返回键、确定键组成。步骤一作物与产量内 容包括作物种类、目标产量。步骤二土壤与养分内容包括土壤养分化验数值、土壤质地、土 壤肥力、灌溉方式、气象条件、田管模式组成。步骤三肥料与品种内容包括肥料品种。步骤 四施肥与配方内容包括基肥、追肥、配方。另外还有数字键，起到选择项目和数学运算作 用。计算器显示界面内容只要选择作物和产量、土壤质地和肥力等级、灌溉方式和土 壤养分化验数值、已备肥料养分含量等相关项目，就可以将各项内在参数自动进入程序内。特别是“田管模式”采用简化术语为“栽培技术与田管水平，保障措施与管理模式”使农民 在选择时容易理解为措施与管理，技术与水平高、一般、欠缺、无保障等。使复杂的内容变 为最简单的模型参数，内涵丰富，清晰简单。三、软件内的参数容易更新换代，灵活性强计算器软件上的参数指标，根据不同地区、不同气候、管理水平、产量水平、当地的 栽培技术条件和新技术的不断更新，只要调整软件参数，就能适用不同作物和不同地区测 土配方施肥的需要。测土施肥计算器软件上的各个参数，随着不同地区栽培技术条件及产 量水平的不断提高，一般每1-3年左右调整一次，只要更换芯片，就能适用新技术的不断变 化，从而达到软件参数的不断更新，以适用农业现代化的需要。四、操作简单普及范围广测土施肥计算器操作起来非常简单，有初中以上文化程度的农民，按照计算器备 附的操作方法和使用说明书，把已备有的数据通过按键，计算结果立即出现在显示屏窗口 上。数据更直观，速度更快，灵活性更强，操作非常简单。计算出来的施肥量结果，通过不 同地区经大量的验证试验，接近于计划目标产量，符合当地的经验施肥，使施肥精度大大提 高。该计算器成本低廉，形状向一般的常用计算器，内装5号电池，尺寸只有手掌这那大， 农户一家一个，普及范围广。该计算器可使用于棉花、冬麦、春麦、大麦、水稻、玉米、大豆、高 粱、谷子、甜菜、红薯、马铃薯、油葵、油菜、花生、葡萄、蕃茄、苹果、辣椒、西甜瓜、梨树、红枣、 打瓜、红花、枸杞、啤酒花、胡萝卜、芝麻等作物。根据其它作物所提供的参数，调整该计算 器软件芯片数值内容，就可适用于不同作物和不同地区的施肥需要。用该计算器能计算出 氮、磷、钾的施用量所要达到的作物最佳经济产量，从而大大提高施肥决策的精准度，实现 了从经验施肥到精确施肥的跨跃，提升由传统农业向现代农业的升级换代，加速精准施肥 技术的推广应用。理论实践与计算方法创新本实用新型经过十多年的生产实践将天气一 土壤一作物一管理系统综合模型与多种参数子模型融为一体参与施肥决策。计算方法做到 了理论与实践相结合，综合肥料效应函数法与目标产量配方法相结合，将多种因素参与计 算施肥量，适合农业生产实际，针对性强。而其它同类实用新型是采用单一的目标产量配方 法计算施肥量，克服了单一理论决策的不足，弥补了单用一种公式计算施肥量的缺陷。采用数字智能化决策施肥软件编程技术将“天气一土壤一作物一管理”系统综 合模型、计算器专家施肥模型系统与信息数据库软件模型进行设计程序，组合成了动态的、 可变的、可以调整的数据库软件模型。能够实现不同地区、不同作物试验参数指标及决策施 肥。应用推广情况本实用新型通过几年在各地大面积推广应用证明，使各种作物节 约肥料平均为2. 1公斤纯量/亩，节肥率平均为7. 2%。增产幅度在8-740公斤/亩，增产 率平均为12. 5%，增收节支金额在9-274元/亩，平均为48元/亩。本实用新型技术可靠， 计算出来的氮磷钾比例科学合理，并能结合当地的实际，准确性高，性能稳定，价格低廉，操 作简单，适应性广，得到各级科技人员的认可和高度评价。
权利要求1.一种测土配方施肥计算器，包括微控制器(4)和数据存储器(3)，其特征在于微控 制器⑷通过其外围相应I/O接口分别连接数据存储器(3)、按键控制模块⑵与显示屏 控制模块( 各自的I/O接口，按键控制模块( 通过其输入端口连接操作按键(1)，显示 屏控制模块(5)通过其输出端口配合连接显示屏(8)；电池(9)通过供电线路并经可控制 供电线路通断的电源开关(7)分别供电给上述微控制器G)、数据存储器(3)、按键控制模 块( 及显示屏控制模块(5)，或者电池(9)直接连接微控制器(4)的电源接口，通过微控 制器⑷配电给数据存储器(3)、按键控制模块(2)及显示屏控制模块(5)，电源开关(7) 通过引线配合连接微控制器(4)相应接口，或者微控制器(4)通过其外围相应I/O接口还 连接电源管理模块(10)的I/O接口，电源开关(7)通过引线配合连接微控制器(4)相应接 口或配合连接电源管理模块(10)的相应接口，电池(9)连接微控制器的电源接口，通 过电源管理模块(10)分别配电给微控制器G)、数据存储器(3)、按键控制模块( 及显示 屏控制模块( 或通过电源管理模块(10)与微控制器(4)并由微控制器(4)配电给数据 存储器( 、按键控制模块( 及显示屏控制模块(5)；上述微控制器(4)、数据存储器(3)、 按键控制模块O)、显示屏控制模块(5)即电池(9)均配合安装于盒状壳体(11)内，显示 屏(8)和操作按键(1)设置在盒状壳体(11)正板壁上，显示屏(8)的显示面朝向盒状壳体 (11)外侧而显露，电源开关(7)也设置在盒状壳体(11)外壳壁上。
2.根据权利要求书1所述的测土配方施肥计算器，其特征是所述的数据存储器(3) 为可编程只读存储器或闪速存储器。
3.根据权利要求书1所述的测土配方施肥计算器，其特征是盒状壳体(11)正板壁上 设置有开口(12)，显示屏(8)从盒状壳体(11)正板壁内侧配合安装于该开口(12)上。
4.根据权利要求书1所述的测土配方施肥计算器，其特征是数据存储器C3)通过其 输入端口连接USB接口(6)。
5.根据权利要求书1所述的测土配方施肥计算器，其特征是所述的电源开关(7)为 滑动开关。
6.根据权利要求书1所述的测土配方施肥计算器，其特征是电池(9)配合安装在盒 状壳体(11)底部盒腔内设置的电池槽(13)内。
专利摘要本实用新型公开了一种测土配方施肥计算器，微控制器通过其外围相应I/O接口分别连接数据存储器、按键控制模块与显示屏控制模块各自的I/O接口，按键控制模块通过其输入端口连接操作按键，显示屏控制模块通过其输出端口配合连接显示屏；电池通过供电线路供电给上述微控制器、数据存储器、按键控制模块及显示屏控制模块。本实用新型结构合理，操作步骤简单，直感性和灵活性强，价格低廉，方便农民使用和携带，通用性强，可及时更新升级软件，因地制宜计算农作物施肥用量和肥料配方。
文档编号G06F19/00GK201838000SQ20102051239
公开日2011年5月18日 申请日期2010年9月1日 优先权日2010年9月1日
发明者丁英, 侯振安, 危常州, 吴志勇, 董巨河, 贾登泉, 赖波, 鲍柏洋 申请人:董巨河, 赖波, 鲍柏洋
最新回复(0)