论文简介：
硕士论文-基于VenInf模型的梨黑星病预警系统的研究与开发，共72页，39851字
摘 要
在植物病害发生之前，建立病害测报模型，进行病菌侵染量的预测预报，是减少植
物发病几率的有效方法。针对我国目前对于植物病害的测报仅处在理论模型研究阶段而
无法被果农所使用的实际情况，本文以梨黑星病为例，研究开发一种基于梨黑星病测报
模型—VenInf 模型的便携式侵染预警器。
在深入分析梨黑星病致病机理和 VenInf 测报模型的基础上，利用传感器技术和信
息处理技术，本文采用两种系统设计开发了梨黑星病侵染预警器，并利用模糊数学理论
和梨黑星病历史资料，建立了模糊预测模型。
预警系统一主要包括显示模块、复位模块、数据采集模块、报警模块和电源模块，
以 51 单片机 STC89C52RC、温湿度智能传感器 SHT15 和液晶显示器 LCD1602 为核心
元件，以 C 语言为主要编程语言在 Keil uVision3 开发环境下实现温湿度数据的采集、
显示和病菌侵染量的计算，不同侵染程度的显示、报警。
预警系统二主要包括时钟模块、显示模块、复位模块、数据采集模块、存储模块、
报警模块和电源模块，以 MSP430F149 单片机、温湿度传感器 DHT21、Nokia5110 和铁
电存储器 FM24CL64 等为核心元件，以 C 语言为主要编程语言在 IAR Embedded
Workbench 开发环境下实现雨露的区分、温湿度数据的采集、梨黑星病菌侵染量和侵染
程度的显示、存储与低功耗运行。
模糊预测方面，通过历史资料建立了模糊预测模型。首先，对历史资料进行模糊分
组，通过建立气象因子列联表和模糊向量得到 Fuzzy 矩阵，即模糊预测模型；其次，利
用模糊预测模型对历史资料进行侵染程度的预测，并与实际侵染情况对比，从而计算预
测的准确率。
通过实验对预警器测报效果进行了检验，结果表明，预警器所测梨黑星病菌侵染量
和实际检测的侵染量相比，平均相对误差较小。建立了模糊预测模型并利用其对梨黑星
病侵染程度进行了预测，测报准确率较高。
最后，对论文进行了总结，同时指出了系统设计的不足和改进之处，对植物病害预
警器的前景进行了展望。
关键词：梨黑星病；侵染；预警器；VenInf 模型；模糊预测
目 录
摘 要................... 1
Abstract ............... 2
1 绪 论............... 1
1.1 植物病害模型研究概况 ............ 1
1.2 梨黑星病概况 .................. 1
1.2.1 梨黑星病症状 ............... 1
1.2.2 梨黑星病发病原因 ................. 2
1.2.3 梨黑星病发病特点 ................. 2
1.3 研究背景与意义 .............. 3
1.3.1 研究背景 ............. 3
1.3.2 研究意义 ............. 3
1.4 国内外研究现状 .............. 4
1.4.1 国内研究现状 ............... 4
1.4.2 国外研究现状 ............... 6
1.5 研究目标和内容 .............. 7
1.5.1 研究目标 ............. 7
1.5.2 研究内容 ............. 7
2 预警系统一设计 ................. 8
2.1 系统一总体结构设计 ................ 8
2.2 系统一硬件电路设计 ................. 8
2.2.1 51 单片机型号的选择 ............. 8
2.2.2 温湿度数据采集模块 ............. 8
2.2.3 显示、按键、复位和报警模块 ................. 9
2.2.4 单片机和 PC 电平转换模块 .......... 10
2.3 系统一软件设计 ............ 11
2.4 系统集成设计 ................ 11
2.5 本章小结.............. 11
3 预警系统二硬件设计 ................. 12
3.1 系统二总体结构设计 .............. 12
3.2 系统二硬件电路设计 .............. 12
3.2.1 核心控制器的选择 ............... 13
3.2.2 MSP430F149 单片机最小系统................. 14
3.2.3 数据采集模块 ............. 16
3.2.4 液晶显示模块 ............. 21
3.2.5 时钟模块 ..................... 22
3.2.6 存储模块 ..................... 23
3.2.7 按键模块 ..................... 24
3.2.8 电源模块 ..................... 25
3.2.9 声光报警模块 ............. 26
3.3 本设计采用的抗干扰措施 ................ 27
3.4 本章小结.............. 28
4 预警系统二软件设计 ................. 29
4.1 主程序设计 .................... 29
4.2 数据采集程序设计 .................. 30
4.3 定时器中断程序设计 .............. 32
4.4 预警模块程序设计 .................. 33
4.4.1 VenInf 模型介绍 .................... 33
4.4.2 构建模型的流行学基础 ................. 35
4.4.3 模型初始化 ................. 35
4.4.4 孢子侵染量的计算 ............... 36
4.5 系统低功耗措施 ............ 39
4.6 本章小结.............. 40
5 预警器实验验证及模糊预测模型的建立 ............... 41
5.1 预警器实验验证 ............ 41
5.2 模糊预测模型的建立 .............. 42
5.2.1 根据历史资料选取预报因子 ................... 43
5.2.2 预报要素分级 ............. 43
5.2.3 模糊列联表法预报分析 ................. 45
5.2.4 预报验证 ..................... 48
5.3 本章小结.............. 50
6 总结与展望............. 51
6.1 总结...................... 51
6.2 展望...................... 51
参考文献..................... 52
致谢................... 55
攻读学位期间发表的学术论文和参加的科研项目 ............. 56
附录................... 57

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