sXP系统环境，界面友好，容易操作。系统主界面包括菜单区（包括实时数据、 统计数据和参数设置)、实时数据显示区（包括机车实时数据、施肥实时数据和播种实时数 据)、控制按钮(包括开始、停止、启动报警和故障已排除）三部分。菜单区用于实现玉米播 种机监控系统的主要功能；实时数据显示区主要显示机车行进、种肥施播量，监测种肥箱排 空、种肥管空堵状态数据；控制按钮完成用户在系统运行过程中要实现的控制指令。
[0070] 2. 3系统工作流程
[0071] 系统主要工作流程分为数据采集和异常处理两部分，具体的实施过程是通过通信 协议来实现的，包括通信分类及标志、地址分配、上位机向下位机发送指令、正常采集数据 协议、异常发送数据及上位机数据采集周期。详细设置如下：
[0072] (1)通信分类及标志
[0073] 下位机到上位机的通信，共分两类：
[0074] ①给上位机回复采集数据
[0075] 这类数据下位机是被动式，当上位机给下位机发送数据采集指令时，才给上位机 发送正常采集到的数据。
[0076] ②当系统出现异常时发送的数据
[0077] 这类数据下位机是主动式，当机器运转出现异常时，如排种管堵、肥箱空等，此时 下位机便主动将异常信息发送给上位机。为了区分是正常采集的数据还是因异常导致发送 的数据，需在下位机到上位机的协议中加一数据类别标志。
[0078] 标志定义如下：
[0079] (2)地址分配
[0080] 下位机采集数据共有15个节点，其中3个肥箱(每个肥箱有4根肥管)，12个种箱 (每个种箱有1根种管)。地址分配如下：
[0081]
[0082] 其中为了确保上位机能及时的收到下位机发送的数据，在上位机安装了两个通信 模块，一个专门用于发送指令，地址为1 ; 一个专门用于接收数据，地址为100。
[0083] (3)通讯协议：上位机向下位机发送指令有5种：
[0084] ①启动指令：下位机接收到该指令后，开始数据采集；
[0085] ②停止指令：下位机接收到该指令后，停止数据采集；
[0086] ③调肥指令：下位机接收到该指令后，调整给定施肥量；
[0087] ④数据采集指令：下位机接收到该指令后，向上位机发送数据；
[0088] ⑤异常确认指令：当收到下位机的异常信息时，向下位机发送确认指令。如果下位 机没有收到确认指令，则间隔200ms发一次，共发5次。协议格式如下：
[0089]
[0090] 注：刚开始时，下位机处于停止状态，当接收到上位机的启动指令后开始工作。在 工作过程中，遇到临时停车或到地头转弯时(判断速度小于某一个值？），上位机给下位机 发送停止指令，此时下位机停止工作，尤其不能向上位机发送报警指令。
[0091] (4)正常采集数据
[0092] 协议格式如下：
[0093]
[0094]说明：
[0095] ①对用不到的字节，直接以0填充；
[0096] ②采集数据时，不需要发送下位机状态信息；
[0097] ③肥量一次发送4根肥管的肥量，显示时可除以4为单管肥量；
[0098] ④种量值为整数，单位为粒，直接转换为十进制；
[0099] ⑤肥量值为整数，单位为克，利用公式转换。
[0100] (5)异常发送数据
[0101] 当系统出现异常时发送的数据，包括种箱空、种管空、种管堵、肥箱空、肥管空、肥 管堵6种情况。异常取值如下：
[0102] 协议格式如下：
[0103]
[0104] (6)上位机数据采集周期
[0105] 当速度低于4公里/小时，1秒钟采集一次；
[0106] 当速度高于4公里/小时，3秒钟采集一次。
[0107] 3?系统试验
[0108] (1)试验准备
[0109] 系统试验地块位于黑龙江农垦总局署光农场，已做过整地，玉米播种机选用是由 是黑龙江八一农垦大学自主研制的大马力气吸式免耕玉米播种机，型号为2BJM-12型；纽 荷兰M160为作业拖拉机，机车作业速度为7km/h，行距60cm;玉米选用的品种是四单19,种 粒直径7_。在机车作业速度相对稳定的情况下，分别进行了排种器的播种量、排肥轴的施 肥量、玉米播种机种肥箱排空、种肥管空堵单项试验。
[0110] (2)试验方法
[0111] ①播种量试验：2BJM-12型玉米播种机有12个独立种箱，在其中1行的1根排种 管出口处用布袋封住，分别取10段等长距离（10m)，人工数实际播种数量，与系统测量值 进行比较，取相对误差。
[0112] ②排肥量试验：2BJM_12型玉米播种机有3个独立肥箱，每个肥箱有4根独立肥 管，共用一根排肥轴，在排肥轴上安装180P/R编码传感器，用4个塑料袋分别封住4根 肥管出口处，选取30mm、35mm、40mm、45mm、50mm、55mm和60mm共7个刻度值，在每个刻度值 下玉米播种机稳速行进100m距离，试验后用电子秤称量实际施肥量，与系统测量值比较， 取相对误差。
[0113] ③种管空和堵试验：玉米播种机田间作业时，人为设置1根种管空堵试验，共进行 10组，验证其报警显示是否正确，并记录报警延时时间。
[0114] ④肥管空和堵试验：玉米播种机田间作业时，人为设置4根种管空堵试验，共进行 40组，验证其报警显示是否正确，并记录报警延时时间。
[0115] ⑤种箱和肥箱试验：玉米播种机田间作业时，人为设置1个种箱和1个肥箱空堵试 验，共进行20组，验证其报警显示是否正确，并记录报警延时时间。
[0116] 实验结果分析：
[0117] ①播种量测量误差最大为2. 6%，能够满足实际生产要求。
[0118] ②施肥量测量误差最大为1. 2%，完全满足实际生产要求。产生误差主要是因为玉 米播种机开始和结束作业时有振动，对编码传感器的计数有影响。
[0119] ③报警试验：试验初期，玉米播种机开始启动作业时，由于种子和化肥到达检测位 置需要一定时间，虽然很短，但出现种肥管空报警。为了解决玉米播种机启动时误报警问 题，在上位机系统用户界面添加一个"启动报警"按钮后，控制没有出现误报的情况，但报警 延时时间需要调整。
[0120] 整个系统的工作过程是：当系统上电后，上位机首先根据系统的默认配置或工作 人员的设定向下位机发送控制参数，完成对下位机的参数配置。然后，下位机中的智能控制 及处理模块控制数据釆集模块采集种、肥施播量，监测种肥箱排空、种肥管空堵状态数据， 并将这些状态数据存储在数据存储模块中，最后，智能控制及处理模块调用数据存储模块 的状态数据进行参数计算，同时，结合系统状态参数信息执行智能分析处理与控制功能。
【主权项】
1. 基于嵌入式计算机的气吸式免耕玉米播种机智能监控装置，其特征在于：基于嵌入 式计算机的气吸式免耕玉米播种机智能监控装置，其硬件系统结构分为上位机硬件和下位 机硬件两部分： (1) 上位机硬件安装在玉米播种机驾驶室内，由嵌入式工控机、GPS模块和两个无线通 讯模块组成，上位机硬件是整个系统监控中心，负责提供系统用户界面，发送和接收各种信 号，显示玉米播种机所在的经度、炜度、机车行进方向和速度；根据用户给定的值自动调整 施肥量；实现播种量和施肥量计算和显示，实现种肥箱排空、种肥管空堵情况报警； (2) 下位机硬件安装在玉米播种机侧面自制的封闭