土壤参数监测系统的设计是数字农业平台的基本研究内容之一,也是数字农业平台后续研究的基础。目前我国土壤参数监测系统的产品种类繁多,但基本上都是针对某一参数的监测,不能同时获取多种土壤参数,并且大多数系统未对监测数据进行详细处理,不能使用户清晰、直观地了解土壤相关信息。为此,本文根据数字农业平台的要求,综合运用计算机技术、面向对象编程技术及Windows通信技术开发了一套功能完备的土壤参数监测系统。借助该系统可以对指定地块土壤进行精准快速的监测,实现土壤参数数据的采集、存储和处理,为农业精确播种、施肥、灌溉提供重要依据。本文首先对监测系统的总体方案及功能模块进行分析设计。提出采用数据采集卡和PLC串口通讯技术相结合的方式实现数据采集功能,与普遍采用的上位PC机和下位PLC采集数据的方式相比,系统实现更加简单。根据系统对土壤参数监测需求,设计了探针式土壤湿度和土壤温度传感器,并对系统需要的其他传感器提出要求。按数据采集卡硬件跳线方式,制作了传感器接线板,接线板留有空余的接口,可根据需求安装传感器,增加监测的土壤参数,完善系统监测功能。系统软件开发以原型化分析方法的思想予以指导,随着用户或开发人员对系统理解的加深可以不断地对系统功能进行补充和细化。基于Delphi语言操作平台,设计了上位机软件系统,实现了数据采集、串口通信和数据处理功能。通过程序设计,实现了对PCI8319数据采集卡的软件驱动和检测数据的自动存取;通过对Windows通信技术、Delphi串口通信技术和PLC串口通信技术的研究,完成了上位机通信程序的开发,并对串口进行了调试;通过编程完成了数据处理模块的一系列功能,实现了统计图生成和报表打印,通过调用桌面地理信息系统软件Arcview,实现了分布图的生成。基于MS SQL Server数据库开发工具,设计了土壤信息数据库,在数据库中实现土壤传感器电压值向土壤参数数据的转换。经过调试运行和功能测试,结果表明,系统具有良好的人机操作环境,界面友好,操作简单,运行可靠,便于功能扩展,易于维护,基本达到设计要求。