【正文】 論和專業(yè)的結(jié)合方式提供一些新的思路 ,通過一些農(nóng)作物疾病專家系統(tǒng)的開發(fā)和應(yīng)用解決農(nóng)作物疾病專家不足問題 ,保證現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的健康發(fā)展 [3]。 該選題的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì) 農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng) (AgriculturalExpertSystem)， 它是運(yùn)用人工智能的專家系統(tǒng)技術(shù) ，結(jié)合農(nóng)業(yè)領(lǐng)域特點(diǎn)發(fā)展起來的一門高新技術(shù) ， 是農(nóng)業(yè)信息技術(shù)的一項(xiàng)重要內(nèi)容 [4]， 農(nóng)業(yè)是一個(gè)很復(fù)雜的系統(tǒng)工程 ， 涉及種植業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)兩大部分 ， 而這兩大部分又有各自不同、繁雜的分類 ， 這就造成了農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)所研究的內(nèi)容也是十分復(fù)雜的 ， 同時(shí)也就出現(xiàn)了各種類型的農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)。農(nóng)作物病蟲害診斷專家系統(tǒng)的研究起源于 1965年 DENDRAL[5]（一 個(gè)推斷化學(xué)分子結(jié)構(gòu)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)）。經(jīng)過接近 50 年的發(fā)展，專家系統(tǒng)技術(shù)由剛發(fā)展時(shí)不成熟階段逐漸走向成熟階段，也迅速拓展了它的應(yīng)用范圍，例化學(xué)工程、地質(zhì)勘探、醫(yī)療診斷、金融決策、農(nóng)業(yè)以及軍事等領(lǐng)域。專家系統(tǒng)在農(nóng)作物病蟲害診斷方面，在 70 年代時(shí)，專家系統(tǒng)的研究開始應(yīng)用于農(nóng)作物病蟲害的診斷，如 1978 年美國伊利諾斯大學(xué)開發(fā)的大豆病蟲害診斷系統(tǒng) PLANT/ds 及 1983 年日本千葉大學(xué)研制的番茄病蟲害診斷專家系統(tǒng) MTCCS 等。 5 雖然研究了這么多的農(nóng)作物病蟲害診斷專家系統(tǒng)，但是真正實(shí)用的寥寥無幾。比如在 1990 年到 20xx 年的 CAB 數(shù)據(jù)庫 中，以 pest diagnosis 為關(guān)鍵詞檢索，僅檢索到十幾篇。較為成熟產(chǎn)品中最具有代表性的是澳大利亞昆上蘭大學(xué)、國際水稻研究以及浙江大學(xué)植保系（程家安等）聯(lián)合開發(fā)的用于水稻病蟲害綜合治理的病蟲害診斷系統(tǒng)（ RiceIPM），這個(gè)系統(tǒng)的內(nèi)容包括了病蟲害的危害特點(diǎn)、信息、識(shí)別特征以及防止措施防范等。 在國內(nèi)， 19971999 年，浙江大學(xué)植保系與澳大利亞昆士蘭大學(xué)聯(lián)合開發(fā)的農(nóng)作物檢疫決策系統(tǒng) [6]（ QPM），該系統(tǒng)由知識(shí)庫、 LucID 子系統(tǒng)包括 Player 和 Builder兩個(gè)子系統(tǒng)，它以檢查 表方式進(jìn)行分類、鑒定。 QPM 系統(tǒng)對(duì)每個(gè)檢疫對(duì)象的知識(shí)包括分類地位、圖文信息、侵染和傳播途徑、傳播途徑、形態(tài)描述、為害性，生物學(xué)特性、檢驗(yàn)方法以及防止措施、地域分布圖等。農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)技術(shù)應(yīng)用最早的是農(nóng)作物病蟲害診斷系統(tǒng)，也是最為活躍的領(lǐng)域，有著良好的基礎(chǔ)和發(fā)展前景。已經(jīng)在農(nóng)作物病蟲害綜合管理中發(fā)揮了重要的輔助決策作用有：蔣平安等的新疆棉花病蟲害管理專家系統(tǒng)，莊鐵成等的大豆病蟲害診斷專家系統(tǒng)，于艷的黑龍江省水稻病蟲害診斷專家系統(tǒng)，陳愷等的安徽水稻病蟲害診斷專家系統(tǒng)等。 主要研究內(nèi)容 （ 1）基于單片機(jī)的葡萄 葉部病害診斷， 數(shù)據(jù)庫，推理機(jī)建立 ； （ 2）診斷信息，基于 12864 液晶屏邏輯顯示； （ 3）電路設(shè)計(jì)后進(jìn)行硬件電路的焊接，進(jìn)行調(diào)試； （ 4） 系統(tǒng)的原理圖以及 PCB 圖的制作。 2 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的開發(fā)有重要的作用，系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)決定了系統(tǒng)的功能和特點(diǎn)，并且對(duì)后續(xù)的開發(fā)、升級(jí)有著重要的影響。市場(chǎng)上的植物病害專家系統(tǒng)大多基于機(jī)器視覺技術(shù)，需要強(qiáng)大，豐富的知識(shí)庫。 但是這類儀器儀表價(jià)錢昂貴、需要專家使用，不便于種植人員使用，本文設(shè)計(jì)的儀器有價(jià)格低、便攜式等優(yōu)點(diǎn)。 硬件總體設(shè)計(jì) 硬件框圖 及 原理圖 如下所示。 鍵盤控制電路 AT89S52 液晶顯示 電路 6 圖 1 系統(tǒng)硬件框圖 圖 1 為系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)、主要模塊間的邏輯關(guān)系和大致功能。系統(tǒng)主要分為單片機(jī)最小系統(tǒng)、電源、 矩陣鍵盤模塊 模塊、 液晶顯示 模塊 。 單片機(jī)系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)控制命令的解析，并控制其 它 模塊完成相應(yīng)功能； 矩陣鍵盤 模塊的主要功能是進(jìn)行 病狀信息數(shù)據(jù) 的輸入 、 液晶顯示 模塊的主要功能是 進(jìn)行系統(tǒng)名稱，病癥邏輯信息，推理結(jié)果及病癥圖片的顯示。 圖 2 系統(tǒng)原理圖 2． 2 AT89S52 最小系統(tǒng) AT89S52 單片 機(jī)加上晶振電路、復(fù)位電路，構(gòu)成微控制器工作的最簡模式，即最小系統(tǒng)。它其是整個(gè)系統(tǒng)的控制核心，完成了對(duì)系統(tǒng)的控制、檢測(cè)和管理。結(jié)合外圍電路，構(gòu)成一個(gè)完整的系統(tǒng)。最小系統(tǒng)電路如 圖 3 示： 7 圖 3 最小系統(tǒng)原理圖 液晶顯示模塊 本系統(tǒng)顯示部分采用 12864 點(diǎn)陣液晶屏 、 接口時(shí)序 ；其中， 模塊有并行和串行兩種連接方法（時(shí)序如下）： 8 位并行連接時(shí)序圖 ， MPU 寫資料到模塊 。 圖 4 8 位并行 MPU 寫數(shù)據(jù)時(shí)序 8 MPU 從模塊讀出資料 圖 5 8 位并行 MPU 讀 數(shù)據(jù)時(shí)序 表 1 128X64HZ 引腳說明 引腳號(hào) 引腳名稱 方向 功能說明 1 VSS 模塊的電源地 2 VDD 模塊的電源正端 3 V0 LCD 驅(qū)動(dòng)電壓輸入端 4 RS(CS) H/L 并行的指令 /數(shù)據(jù)選擇信號(hào)；串行的片選信號(hào) 5 R/W(SID) H/L 并行的讀寫選擇信號(hào)；串行的數(shù)據(jù)口 6 E(CLK) H/L 6 E(CLK) H/L 7 DB0 H/L 數(shù)據(jù) 0 8 DB1 H/L 數(shù)據(jù) 1 9 DB2 H/L 數(shù)據(jù) 2 10 DB3 H/L 數(shù)據(jù) 3 9 11 DB4 H/L 數(shù)據(jù) 4 12 DB5 H/L 數(shù)據(jù) 5 13 DB6 H/L 數(shù)據(jù) 6 14 DB7 H/L 數(shù)據(jù) 7 15 PSB H/L 并 /串行接口選擇： H并行； L串行 16 NC 空腳 17 /RET H/L 復(fù)位低電平有效 18 NC 空腳 19 LED_A 背光源正極（ LED+5V） 20 LED_K 背光源負(fù)極（ LEDOV） 矩陣鍵盤模塊 鍵盤分編碼鍵盤和非編碼鍵盤。鍵盤上閉合鍵的識(shí)別由專用的硬件編碼器實(shí)現(xiàn)，并產(chǎn)生鍵編碼號(hào)或鍵值的稱為編碼鍵盤，如計(jì)算機(jī)鍵盤 ， 而靠軟件編程來識(shí)別的稱為非編碼鍵盤；在單片機(jī)組成的各種系統(tǒng)中，用的最多的是非編碼鍵盤。也有用到編碼鍵盤的 。 非編碼鍵盤有分為：獨(dú)立鍵盤和行列式（又稱為矩陣式）鍵盤。本系統(tǒng)為了更多的輸入信息并且為節(jié)省 I/O 口，采用 4*4 矩陣鍵盤。 原理圖 如圖 6 所示 ： 10 圖 6 矩陣鍵盤 電源選擇 本設(shè)計(jì)中 電源采用 LM1117 穩(wěn)壓模塊在圖 7 中， 1 引腳為 5V 輸入端， 2 腳為 的輸出端， 3 引腳為地。 圖 7 LM1117 穩(wěn)壓模塊 3 知識(shí)庫及推理系統(tǒng)設(shè)計(jì) 知識(shí)庫 建立 將果樹專家 實(shí)際經(jīng)驗(yàn)查詢總結(jié)為主要信息點(diǎn)，包括需要診斷的三種病害名稱，每種病害的病癥特點(diǎn)，危害特點(diǎn)，受害位置，防止方法，及病斑特點(diǎn)圖片等。 具體如圖 812 所示。