在农业科技领域，施药作业对农作物病虫害的防治起着至关重要的作用。然而，传统的植保机械通常采用人工预混方式施药，存在操作人员直接接触农药、农药残留以及农药与水混合不均匀等诸多问题。为了解决这些问题，注入式混药技术应运而生，其核心在于将农药原液与水进行分离操作，并通过特定的装置实现两者的“在线”混合，以此降低农药中毒风险、提高混合均匀性，并有利于环境与操作人员的保护。
为了实现上述目标，文章中提到的设计基于AT89S52单片机的控制系统是一大创新点。AT89S52是Atmel公司生产的一种8位微控制器，具有8K字节的可编程Flash存储器、256字节的RAM、32个I/O口、三个16位定时器/计数器以及一个六向中断源等特性。在注入式混药控制系统中，AT89S52单片机作为控制核心，能够对直流电磁泵的输入电压进行精确控制，进而控制电磁泵的流量，并实现不同混药比的目的。
控制系统中包含了电压转化电路、电压频率采样电路、光耦隔离电路和变频输出电路等关键部分。电压转化电路负责将采集到的电压信号转化为单片机可以处理的电信号。电压频率采样电路则用于实时监测电磁泵的工作频率，保证系统能够实时准确地调整输出频率以控制流量。光耦隔离电路是为了确保控制信号与电磁泵之间的电气隔离，以提高系统的安全性。变频输出电路则是根据频率采样电路的反馈，通过控制单片机输出相应的频率波形，以达到调节电磁泵流量的效果。
在实验部分，文章指出该系统能够保持与基频同频，并且变频控制的误差整体小于1.22%，证明了系统的稳定性和准确性。通过这样的控制系统，操作人员可以更加方便地进行施药作业，而且施药的均匀性也得到了显著提高。
此外，文中还扩展了人工按键控制电路部分，使得控制系统的操作更加灵活多样。例如，操作人员可以手动调整控制按钮以实现不同的施药需求，或者在电磁泵出现故障时采取应急措施。
文章中还提到了一些国内外研究者在在线混药技术及混药器方面的研究。例如，周良富等人通过流体数值仿真技术对射流式混药器装置结构参数间的关系进行了研究；胡开群等人设计了一套注入式变量施药控制系统，并通过田间实验验证了其作业性能；郭宇波等人研究了SK静态混药器的混合均匀度。国外学者Amsden早在1970年就提出了农药在线混合技术，并且经过多年的研发，基于体积平均信号处理方法研制出光纤光度传感器等设备。这些研究和探索为实现更高效的农药施用技术提供了理论和实践基础。
总结来说，基于单片机的注入式混药控制系统是利用现代电子技术对传统植保机械的一次重要革新。它不仅提高了农药施用的精确度，减少了农药对环境和操作人员的危害，也为植保作业提供了更加安全和高效的操作方式。随着科技的不断进步，这种注入式混药控制系统的技术将会更加成熟，应用也会更加广泛。
