单片机软件设计

（1）主程序。土壤水分数据采集终端主程序是整个单片机软件的总控制部分。终端启动后液晶显示器将用菜单的形式显示各个子功能，系统循环获取各按键状态，若某菜单被按键选中，主程序则调用相应子程序来完成用户所需的功能。通过菜单选择，能够实现埋深选择、容重输入、测量数据、发送数据、显示和校正时间等子功能，其中较关键的是测量数据和发送数据。埋深选择能够以10cm递增，选择地表下0～100cm的深度。容重输入主要是确定土壤的容重，以便求取土壤的重量含水量。传统测量土壤含水量的方法是用烘干法，而烘干法测量得到的是土壤的重量含水量，而仪器法测量得到的是土壤的体积含水量。为了与传统的方法对应，测试仪通过体积含水量计算出重量含水量，然后一起传到上位机中，重量含水量与容积含水量之间的关系是：重量含水量等于体积含水量除以土壤容重。土壤水分数据采集终端主程序流程如图6-10所示。

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图6-10 数据采集终端主程序流程

（2）数据测量子程序。当选择了测量数据子菜单时，仪表将执行测量数据子程序，主要测量土壤体积含水量和GPS定位坐标。测量GPS数据时，需要通过RS-232与GPS接收机通信，这里有个波特率设置的问题，本文中将波特率设置为1200以满足系统要求。程序流程如图6-11所示。

（3）数据通信子程序。当仪表采集到的数据到一定数量时，需要通过USB接口或RS-232接口将数据传输到上位机中保存。数据通信子程序流程如图6-12所示。