当时，我国农业生产正由“资源依存型”向“科技依存型”改变，进步作物产值和质量是农业牛产所面对的垂大问题。一般来说，作物产值的90%以上来自光合作用，因而，加强农作物光合作用的研讨，进步光能利用率具有十分重要的含义。因为光合作用研讨的是活的有机体，光合速率受光照、温度、CO2浓度、价养状况、叶龄等要素的影响而有很大变化，因而，测定办法应快速、精确A.操作便利;此外，光合测定一般是在野外的环境中进行，测定仪器应体积小、重量轻、便于带着，而A.对测定数据能够进行剖析、存储和扫印。因而，光合测定仪的发展方向是多功用、智能化、便携式、低功耗以及人机交互界面友爱。
本文以C8051F高速单片机作为处理器，介绍新式智能光合测定仪的规划。
1体系结构和功用
植株光合作用有四种测定状况，分别是单叶闭路、单叶开路、集体闭路、集体开路。光合测定的i几要目的是经过对CO2浓度、空气温度TC、叶片温度TL、湿度RH和光照强度PAR的测定和转化，再计算出反映光合作用的四项技术指标:光合速率、蒸腾速率、水分利用率和气孔导度，以便对作物的牛长状况进行科学的剖析和判别。光合测定仪的体系结构如图1所示〔它首要包含卜操控器、键盘、人机界面、数据收集、
扫印和电源等部分。光合测定仪的首要功用有以下几方面:
(1)可一起收集5路模仿输入量，A/D转化精度在12位以上;
(2)人机操作界面友爱，显小信息丰厚，，}‘、英文操作界面可选;
(3)键盘具有设置参数、修正数据、挑选操作指令等功用;
(4)具有高速数据运算、剖析、存储和办理功用;
(5)可依据需求在作业现场实时扫印数据，便于剖析研讨;
(6)具有与PC机通讯进行数据传送的功用。
2硬件体系规划
2.1 ,主操控器
依据测验仪器小体积、低功耗、高可靠性、低成本的规划要求，主操控器选用Cygnal公司C8051F020高速单片机。C8051F020单片机杰出的特点是高速指令处理才能，它选用C1P-51微控器内核，与MCS-51指令集彻底兼容，在体系时钟频率25MHz作业时，峰值速度可达25M1PS。此外，C8051F020除具有规范8051的数字外设部件之外，它还内嵌了多通道12位A/D ,D/A和2个增强型U ART串口。该单片机还集成了4KB RAM存储器和64KB Flash以及外部数据存储器接口、可编程增益放大器、电压比较器、电压基准、温度传感器、看门狗守时器及电源监视器等部件，比惯例51单片机有更多的守时计数器、中止、数字1/O接口。
0805111,020装备了规范的，JTAG接口。在上位机软件的支撑下，经过串行的，JTAG接口可直接对安装在终究使用体系上的单片机进行非侵入式、不占用片内资源、全速在线的调试，无需另装备编程器和仿真器.
2.2、数据收集与存储
光合测定需求收集的5路模仿输入量，经信号调度转化、滤波后送入C8051 H,020内置的12位A/D转化器进行采样。数据收集与存储器扩展电路接口原理图(略可向作者讨取)所示是其间的温度、湿度A/D转化接口电路原理图。因为传感器输出的信号电压是0_SV，而单片机A/D转化作业电压是。-2.5 V，因而经过R12和Rv20的分压进行电压调招。在调度过程中或许呈现负压或高压，二极管D15阴极接++3 V作为高压维护，当转化后的电压超越3V时，将其维护到3VD16阳极接地作为低压维护，当转化后的电压低于OV时，将其维护到OV。C8和R12构成RC滤波电路。其它三个模仿量的A/D转化电路与此相同.
在图所示接口电路中，选用8MB的Flash存储器AT45DB081扩展了外部存储区。AT45DB081选用了根据SPl总线的串行输入和串行输出的操作方法，数据的读写只需经过C805111,020的P0.3和P0.4进行，外围电路十分简略一。
此外，由74H0573锁存器和SRAM存储器1S62LV1024也扩展了1MB的存储区。0805111,020的P7口作为数据地址复用线，P7口作为地址线时输出的低八位地址由D触发器74H0573锁存，而C805111,020的P6口输出高八位地址。P7口作为数据线时，经过片选使能输入CE2,/CE1和读使能/OE、写使能/WE对1S62LV1024的操控，GIG可完成P7口对1S62LV1024的数据读写。
2.3时钟电路
为了获取各次采样时刻、当时时刻以及便于对历史数据的办理。选用高精度实时时钟芯片S-3530A获取年、月、口、时、分、秒的时钟信息。S-3530A内置晶振、电压检测电路和稳压电路等，并支撑总线，然后简化了电路规划。
