CN104678804A - 一种玉米分散考种数据采集方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种玉米分散考种数据采集方法，所述方法包括以下步骤：S1、手持终端设备开启，建立所述手持终端与数据接收服务端的通信连接；S2、设置所述手持终端的工作模式以及玉米考种采集参数；S3、所述手持终端采集玉米分散考种小组编号以及玉米分散考种数据；所述玉米分散考种数据为所述玉米考种采集参数对应采集的数据。本发明中手持终端设备能便捷地在各个分散玉米考种点进行玉米分散考种数据的采集并无线传输至数据接收服务端进行数据汇总分析，降低了数据人工录入投入、提高了考种效率和数据准确率、实现了分散考种采集数据的统一校验、管理和存储；本发明的方法实现了玉米分散考种中数据采集的自动化、智能化以及信息化。

Description

一种玉米分散考种数据采集方法

技术领域

本发明涉及玉米考种技术领域，更具体涉及一种玉米分散考种数据采集方法。

背景技术

玉米考种是玉米种子选育过程的一个重要环节；目前，玉米考种的数据采集方式大量依靠手工测量、数据填表、逐个录入计算机保存，造成数据采集效率低下，因人主观量度不一致造成测量误差非常严重。目前，玉米考种中对每一个玉米考种的数据项目达二十多种，各个考种项目的数据采集点分散，对于每一批次玉米数据的采集误差增大且信息共享率低，信息链不清晰；另外，各个玉米考种单位的实验点多、玉米考种品种多，工作量非常大，人工劳力投入也很多且造成了很大的人力资源浪费。

玉米考种存在信息化、自动化程度低，各种自动化考种手段相互独立，不能有效及时共享和统一数据，不易集中管理，数据利用率低的缺陷。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是如何将各个分散玉米考种点、不同考种项目的玉米分散考种数据汇总，同时提高玉米考种信息化、自动化程度，降低人工劳力投入，提高考种数据准确率。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种玉米分散考种数据采集方法，所述方法包括以下步骤：

S1、手持终端设备开启，建立所述手持终端与数据接收服务端的通信连接；

S2、设置所述手持终端的工作模式以及玉米考种采集参数；

S3、所述手持终端采集玉米分散考种小组编号以及玉米分散考种数据；所述玉米分散考种数据为所述玉米考种采集参数对应采集的数据。

优选地，设置所述手持终端的工作模式为离线模式或联网模式；

所述手持终端处于离线模式时，所述手持终端只采集，不进行数据的上传；

所述手持终端处于联网模式时，所述手持终端采集数据，并将采集的数据上传给所述与数据接收服务端。

优选地，所述玉米考种采集参数包括果穗湿重、籽粒水分、果穗干重、籽粒干重、籽粒容重、百粒重。

优选地，所述手持终端通过无线通信的方式将所述玉米分散考种小组编号以及玉米分散考种数据发送给所述数据接收服务端。

优选地，所述手持终端通过一维扫码的方式获取所述玉米分散考种小组编号，通过串口通信的方式获取玉米分散考种数据。

优选地，所述手持终端的串口通过与电子秤相连来获取所述果穗湿重、果穗干重、籽粒干重、籽粒容重或百粒重；所述手持终端的串口通过与水分仪相连来获取所述籽粒水分。

优选地，所述方法还包括以下步骤：

S4、所述手持终端将采集的所述玉米分散考种小组编号以及玉米分散考种数据传输到数据显示模块进行显示；

S5、所述手持终端将采集的所述玉米分散考种小组编号以及玉米分散考种数据传输到数据存储模块进行存储。

优选地于，所述数据存储模块将所述玉米分散考种小组编号以及玉米分散考种数据存储到存储卡中。

优选地，所述步骤S2中，若所述手持终端处于离线模式，所述玉米分散考种小组编号以及玉米分散考种数据存储在所述存储卡中；

若所述手持终端处于离线模式，所述手持终端向所述数据接收服务端发送离线模式下存储的所述玉米分散考种小组编号以及玉米分散考种数据，发送完毕后进行所述玉米分散考种小组编号以及玉米分散考种数据采集，采集的所述玉米分散考种小组编号以及玉米分散考种数据首先上传给所述数据接收服务端，然后再存储于所述存储卡中。

优选地，所述步骤S3中，采集所述玉米分散考种小组编号以及玉米分散考种数据的具体过程为：

S31、所述手持终端未接收到所述玉米分散考种小组编号时，即使有玉米分散考种数据输入所述手持终端，所述手持终端也拒绝接收；

S32、所述玉米分散考种小组编号输入所述手持终端时，所述手持终端在联网模式下有未上传的所述玉米分散考种小组编号或玉米分散考种数据，所述手持终端拒绝接收所述玉米分散考种小组编号；

S33、所述玉米分散考种小组编号输入所述手持终端时，所述手持终端中没有未上传的所述玉米分散考种小组编号或玉米分散考种数据，所述手持终端接收所述玉米分散考种小组编号，再接收所述玉米分散考种小组编号或玉米分散考种数据。

(三)有益效果

本发明提供了一种玉米分散考种数据采集方法，手持终端可以通过设置多种玉米考种项目数据，能便捷地在各个分散玉米考种点进行玉米分散考种数据采集并无线传输至数据接收服务端汇总处理，降低人工数据录入强度、提高考种效率和数据准确率、实现了考种数据统一管理和存储，并及时分析处理；本发明的方法实现了玉米分散考种中数据采集的自动化、智能化以及信息化。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的一种玉米分散考种数据采集方法利用的系统结构示意图；

图2为本发明的一种玉米分散考种数据采集方法利用的系统的手持终端设备结构示意图；

图3为本发明的一种玉米分散考种数据采集方法利用的系统的网络拓扑图；

图4为本发明的一种玉米分散考种数据采集方法流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。

图4为本发明的一种玉米分散考种数据采集方法流程图，所述方法包括以下步骤：

S1、手持终端设备开启，建立所述手持终端与数据接收服务端的通信连接；

S2、设置所述手持终端的工作模式以及玉米考种采集参数；

S3、所述手持终端采集玉米分散考种小组编号以及玉米分散考种数据；所述玉米分散考种数据为所述玉米考种采集参数对应采集的数据。

设置所述手持终端的工作模式为离线模式或联网模式；所述手持终端处于离线模式时，所述手持终端只采集，不进行数据的上传；所述手持终端处于联网模式时，所述手持终端采集数据，并将采集的数据上传给所述与数据接收服务端。

所述玉米考种采集参数包括果穗湿重、籽粒水分、果穗干重、籽粒干重、籽粒容重、百粒重。所述手持终端通过无线通信的方式将所述玉米分散考种小组编号以及玉米分散考种数据发送给所述数据接收服务端。

所述手持终端通过一维扫码的方式获取所述玉米分散考种小组编号，通过串口通信的方式获取玉米分散考种数据。所述手持终端的串口通过与电子秤相连来获取所述果穗湿重、果穗干重、籽粒干重、籽粒容重或百粒重；所述手持终端的串口通过与水分仪相连来获取所述籽粒水分。

所述方法还包括以下步骤：

S4、所述手持终端将采集的所述玉米分散考种小组编号以及玉米分散考种数据传输到数据显示模块进行显示；

S5、所述手持终端将采集的所述玉米分散考种小组编号以及玉米分散考种数据传输到数据存储模块进行存储。

所述数据存储模块将所述玉米分散考种小组编号以及玉米分散考种数据存储到存储卡中，例如SD卡。所述步骤S2中，若所述手持终端处于离线模式，所述玉米分散考种小组编号以及玉米分散考种数据存储在所述SD卡中；若所述手持终端处于离线模式，所述手持终端向所述数据接收服务端发送离线模式下存储的所述玉米分散考种小组编号以及玉米分散考种数据，发送完毕后进行所述玉米分散考种小组编号以及玉米分散考种数据采集，采集的所述玉米分散考种小组编号以及玉米分散考种数据首先上传给所述数据接收服务端，然后再存储于所述SD卡中。

所述步骤S3中，采集所述玉米分散考种小组编号以及玉米分散考种数据的具体过程为：

S31、所述手持终端未接收到所述玉米分散考种小组编号时，即使有玉米分散考种数据输入所述手持终端，所述手持终端也拒绝接收；

S32、所述玉米分散考种小组编号输入所述手持终端时，所述手持终端在联网模式下有未上传的所述玉米分散考种小组编号或玉米分散考种数据，所述手持终端拒绝接收所述玉米分散考种小组编号；

S33、所述玉米分散考种小组编号输入所述手持终端时，所述手持终端中没有未上传的所述玉米分散考种小组编号或玉米分散考种数据，所述手持终端接收所述玉米分散考种小组编号，再接收所述玉米分散考种小组编号或玉米分散考种数据。

图1为本发明的一种玉米分散考种数据采集方法利用的系统结构示意图；所述系统包括手持终端和数据接收服务端；所述手持终端设备如图2所示，其设置扫码模块、数据接口模块、数据处理模块以及数据发送模块；所述扫码模块、数据接口模块以及数据发送模块均与所述数据处理模块连接；所述扫码模块用于采集玉米分散考种小组编号，并传递地所述数据处理模块，所述数据接口模块用于接收玉米分散考种数据，并传递给所述数据处理模块；所述数据处理模块将得到的所述小组编号以及玉米分散考种数据进行处理并传送给所述数据发送模块，由所述数据发送模块将所述小组编号以及玉米分散考种数据传递给所述数据接收服务端。所述手持终端还包括数据存储模块，所述数据存储模块与所述数据处理模块连接，以存储所述数据处理模块接收到的数据。所述手持终端还包括数据显示模块；所述数据显示模块与所述数据处理模块连接，以显示所述数据处理模块接收到的数据。所述手持终端还包括输入模块，以设置所述系统的工作模式以及设置数据采集模式(采集的玉米考种参数)。所述手持终端的数据处理模块为单片机；所述数据接口模块通过RS232接口接收数据，并设置RS232电平转TTL电平电路，将接收的RS232电平的数据转换为TTL电平的数据，传入单片机中。

所述手持终端还包括电源模块，所述电源模块包括锂电池、锂电池充放电保护电路、升压电路以及稳压电路；所述锂电池充放电保护电路设置有充电输入线路以及放电输出线；并通过所述充电输入线路与外部电源连接，为所述锂电池进行充电；所述放电输出线输出所述锂电池的电能，其与所述升压电路连接，所述升压电路与所述稳压电路连接，通过所述稳压电路向用电模块供电；所述升压电路同时与所述RS232接口的9号管脚连接，用于向与所述RS232接口连接的设备供电。

所述放电输出线向升压电路输出3.7V电源，通过升压电路将锂电池提供的电源电压提升至5V，并将5V电源与稳压电路相连，通过稳压电路处理得到稳定的3.3V电压。

所述手持终端还包括时钟模块，所述时钟模块与所述数据处理模块连接，用于为所述数据处理模块提供工作时序。

所述数据发送模块采用无线通信实现发送，所述数据接收服务端通过无线方式实现数据接收。多个数据发送模块可将数据发送到同一所述数据接收服务端，如图3所示；所述数据接收服务端将接收的数据进行分析和存储。所述数据发送模块采用Zigbee无线发送方式发送数据，所述数据接收服务端包括数据接收模块、数据库以及数据处理软件；所述数据接收模块采用Zigbee无线接收方式接收数据，并且所述数据接收服务端将介绍的数据应用软件进行处理之后存储如数据库中。

所述扫码模块获取玉米考种的组编号，所述数据接口模块获取玉米考种的测量数据。

所述手持终端还设置USB接口模块；所述USB接口模块设置USB电平与TTL电平转换电路，实现USB电平与TTL电平的相互转换；所述USB接口模块通过USB接口实现所述数据处理模块与所述数据接收服务端的通信(所述数据处理模块信息的上传以及下载应用程序)；所述USB接口还连接所述充电输入线路，用以通过连接外部电源，实现为所述锂电池充电。

输入模块设置所述系统的工作模式以及所要采集玉米考种采集参数。所述输入模块包括五个独立的按键以及二四与非门芯片74HC21；五个所述按键分别连接所述数据处理模块的数据输入管脚，并分别于所述二四与非门芯片的五个输入管脚连接，所述二四与非门芯片的一个输出管脚与所述二四与非门芯片的其余输入管脚中的一个连接，所述二四与非门芯片剩余的两个输入管脚连接高电平，所述二四与非门芯片的另一个输出管脚连接所述数据处理模块的外部中断管脚。

上述五个独立案件分别为：“上”、“下”、“左”、“右”、“确认”；这五个按键在不同的操作阶段具有不同的作用：1)开机初始阶段，长按“确认”键，可进入系统设置，通过“上”、“下”、“左”、“右”键对时间、日期、数据采集的参数种类进行修改；2)数据采集阶段可以通过“上”、“下”、“左”、“右”、“确认”选择和删除数据；3)上传数据阶段可以通过“确认”键取消数据上传。

所述数据显示模块采用一个LCD显示屏显示玉米考种的信息；采用两个LED灯指示电源工作模式；采用两个LED灯指示手持终端与数据接收服务端之间的无线通信网络状态；所述电源模块采用一个拨动开关作为其开关；所述扫码模块采用一个按键作为其开关；所述数据存储模块采用SD卡存储考种数据，初次插入SD卡时，会格式化SD卡，以年月为文件名建立文本文件，并在所述SD卡中建立FAT32文件系统，考种数据存放入文本文档。

手持终端的工作模式分为：离线模式和联网模式；数据采集的玉米考种采集参数为：果穗湿重、籽粒水分、果穗干重、籽粒干重、籽粒容重、百粒重；所述离线模式为数据存储在SD卡文本文件中，Zigbee数据发送模块不工作；联网模式，Zigbee数据发送模块节点上电，自动寻网并加入Zigbee数据接收模块网络，开始正常通讯，通讯正常时手持终端向数据接收服务终端上传离线模式下采集到的数据，完成后进入正常工作模式；联网模式数据采集先上传至数据接收服务终端，然后再存储于SD卡文本文件中。

数据采集的考种数据为果穗湿重、果穗干重、籽粒干重、籽粒容重或百粒重时，数据接口模块与电子秤相连；数据采集的考种数据为籽粒水分时，数据接口模块与水分仪相连。

本发明中扫码模块与数据接口模块均与所述数据处理模块连接，当按下扫码开关，进行一次玉米分散考种数据采集；手持终端通过扫码模块和对数据接口模块获取到玉米分散考种数据；具体过程为：扫码模块未向数据处理模块输入数据，即使数据接口模块有数据输入，手持终端也拒绝接收数据；扫码模块有数据输入，手持终端中在联网模式下有未上传数据，手持终端拒绝接收扫码模块数据；扫码模块有数据输入，手持终端中没有未上传数据，手持终端接收扫码模块数据，再接收数据接口模块输入数据；扫码模块有数据输入，手持终端中在离线模式下，数据接口模块有数据输入存入SD卡中。

稳压电路为所述数据处理模块、扫码模块、数据接口模块、USB接口模块、数据发送模块、数据存储模块、数据显示模块、时钟模块以及输入模块供电。

本发明中，采用STC公司IAP15F2K61S251单片机作为数据处理模块；采用TP4056、DW01作为锂电池充放电保护电路的芯片；采用ME2109F作为升压电路芯片；采用AMS1117作为稳压电路芯片；采用DS1302作为时钟模块芯片；采用LCD12864作为数据显示模块的显示屏；采用MAX3232作为RS232电平转TTL电平电路的转换芯片；采用PL2303作为USB电平与TTL电平转换电路的转换芯片；采用CC2530作为Zigbee数据发送模块。

所述五个独立按键分别与IAP15F2K61S2的五个管脚连接并与二四与门芯片74HC21五个输入管脚连接，74HC21芯片另一个输出端与IAP15F2K61S2单片机的外部中断管脚相连。

PL2303与IAP15F2K61S2单片机第一串口连接，使手持终端可通过micro USB下载程序和通过有线方式上传考种数据。

数据发送模块中，CC2530模块与IAP15F2K61S2单片机的第二串口连接，手持终端可通过Zigbee网络以无线方式上传考种数据。

时钟模块中，DS1302芯片与IAP15F2K61S2单片机的SPI端口连接，通过SPI总线实现通信。

扫码模块和RS232电平转TTL电平电路，通过IAP15F2K61S2软件模拟串口实现与IAP15F2K61S2通信，扫码模块数据输出与IAP15F2K61S2外部中断端口连接，TTL电平转RS232电平转换电路与IAP15F2K61S2普通输入/输出管脚连接。

上述步骤S1中，通信的过程为：Zigbee数据接收模块上电，等待Zigbee数据发送模块接入。

本发明将现有玉米分散考种项目数据采集分散、没有数据共享的各个独立采集点，通过Zigbee网络进行了统一管理和存储，数据共享和及时性更高，更易对数据管理、分析，数据粗错的概率降低，人工成本也减少，自动化技术、信息化技术和物联网技术在分散玉米考种数据的采集中优势明显，考种智能化也是考种技术发展趋势。

以上实施方式仅用于说明本发明，而非对本发明的限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行各种组合、修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种玉米分散考种数据采集方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

S1、手持终端设备开启，建立所述手持终端与数据接收服务端的通信连接；

S2、设置所述手持终端的工作模式以及玉米考种采集参数；

S3、所述手持终端采集玉米分散考种小组编号以及玉米分散考种数据；所述玉米分散考种数据为所述玉米考种采集参数对应采集的数据。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，设置所述手持终端的工作模式为离线模式或联网模式；

所述手持终端处于离线模式时，所述手持终端只采集，不进行数据的上传；

所述手持终端处于联网模式时，所述手持终端采集数据，并将采集的数据上传给所述与数据接收服务端。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述玉米考种采集参数包括果穗湿重、籽粒水分、果穗干重、籽粒干重、籽粒容重、百粒重。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述手持终端通过无线通信的方式将所述玉米分散考种小组编号以及玉米分散考种数据发送给所述数据接收服务端。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述手持终端通过一维扫码的方式获取所述玉米分散考种小组编号，通过串口通信的方式获取玉米分散考种数据。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述手持终端的串口通过与电子秤相连来获取所述果穗湿重、果穗干重、籽粒干重、籽粒容重或百粒重；所述手持终端的串口通过与水分仪相连来获取所述籽粒水分。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括以下步骤：

S4、所述手持终端将采集的所述玉米分散考种小组编号以及玉米分散考种数据传输到数据显示模块进行显示；

S5、所述手持终端将采集的所述玉米分散考种小组编号以及玉米分散考种数据传输到数据存储模块进行存储。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述数据存储模块将所述玉米分散考种小组编号以及玉米分散考种数据存储到存储卡中。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述步骤S2中，若所述手持终端处于离线模式，所述玉米分散考种小组编号以及玉米分散考种数据存储在所述存储卡中；

若所述手持终端处于离线模式，所述手持终端向所述数据接收服务端发送离线模式下存储的所述玉米分散考种小组编号以及玉米分散考种数据，发送完毕后进行所述玉米分散考种小组编号以及玉米分散考种数据采集，采集的所述玉米分散考种小组编号以及玉米分散考种数据首先上传给所述数据接收服务端，然后再存储于所述存储卡中。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述步骤S3中，采集所述玉米分散考种小组编号以及玉米分散考种数据的具体过程为：

S31、所述手持终端未接收到所述玉米分散考种小组编号时，即使有玉米分散考种数据输入所述手持终端，所述手持终端也拒绝接收；

S32、所述玉米分散考种小组编号输入所述手持终端时，所述手持终端在联网模式下有未上传的所述玉米分散考种小组编号或玉米分散考种数据，所述手持终端拒绝接收所述玉米分散考种小组编号；

S33、所述玉米分散考种小组编号输入所述手持终端时，所述手持终端中没有未上传的所述玉米分散考种小组编号或玉米分散考种数据，所述手持终端接收所述玉米分散考种小组编号，再接收所述玉米分散考种小组编号或玉米分散考种数据。