绿色植物的叶片不仅是光合作用的载体,也是其进行蒸腾作用的媒介,更是衡量植物生长状态,以及产量预测的重要标准之一。因此,植物的叶片面积测量技术也已成为农业研究方面的新技术之一。目前国内外在叶片面积测量方面的技术都已有所发展,但多数产品在性能上还存在着一定的不足,且大部分叶面积仪的价格昂贵。针对上述问题,本文选用通用型单片机为系统核心,光学电路与单片机系统相结合的方法,通过光敏电阻及其分压电路,实现将叶片面积对应的光信号转换电信号,经A/D转换后送入单片机,并显示在液晶屏上的一种基于单片机的光电式叶片面积测量仪,实现了对叶片面积信号的实时处理和显示功能。本研究的主要内容及结果如下:(1)选择STC89C52型单片机作为整个系统的核心,通过调试单片机程序软件Keil中编写的单片机C程序实现对叶片面积的实时显示;(2)系统的光学设计部分采用大功率发光二极管作为系统的光源,光线经过两个凸透镜组成的起光线汇聚作用的光路后,Cds型光敏电阻将汇聚的光信号转换成其电阻阻值的变化,并通过分压电路设计将电阻阻值的变化转化为电压信号的变换;(3)系统的信号调理电路将变化的微弱的电压信号进行放大和滤波处理,放大电路采用三级放大设计,前级放大电路选用仪用放大芯片AD620,实现电压放大倍数的灵活控制,次级放大选用运算放大器OP07进行反向放大,最后一级以OP07为核心,实现反向电压跟随和低通滤波的作用,为后续电路提供幅值较大的稳定的电压信号;(4)用MATLAB 7.0将叶片面积值与对应的电压信号进行拟合,得到了叶片面积值与电压值的对应一元线性关系,并对得到的一元线性拟合曲线进行相关性分析和残差分析,证明其合理性;(5)以STC89C52单片机为核心的外围电路实现将该模拟信号数字化后送入单片机,通过编写A/D转换、曲线拟合、液晶显示等C程序,最终实现将相应的叶片面积值在液晶屏上实时显示的作用。