本文關鍵詞：農(nóng)業(yè)小氣候數(shù)據(jù)采集站的設計與實現(xiàn)

  更多相關文章： 農(nóng)業(yè)小氣候 數(shù)據(jù)采集 STM32 μC/OS-II GPRS

【摘要】：隨著信息化技術的不斷發(fā)展和應用,以生態(tài)文明、高效管理、優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)為標志的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)已成為當前農(nóng)業(yè)發(fā)展的趨勢。其中,農(nóng)業(yè)小氣候遠程數(shù)據(jù)采集作為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的一個重要支撐,具有重要的研究意義和實用價值。本文結合嵌入式技術、檢測技術和無線通信技術,設計了一個農(nóng)業(yè)小氣候數(shù)據(jù)采集站。它利用太陽能電源系統(tǒng)供電,利用空氣溫濕度、光照強度、土壤水分、土壤溫度等各種相關傳感器進行各農(nóng)業(yè)小氣候因子的檢測;通過基于STM32微控制器嵌入μC/OS-Ⅱ實時操作系統(tǒng)設計的數(shù)據(jù)采集模塊,實現(xiàn)各農(nóng)業(yè)小氣候因子的數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)采集站運行管理;本設計采用GPRS無線通信方式實現(xiàn)采集數(shù)據(jù)向后臺服務器的遠程實時上傳。此外,本設計還使用藍牙連接方式進行數(shù)據(jù)采集站與智能手機終端進行交互,方便和豐富了工作現(xiàn)場的維護操作。針對目前我國市場上的光照強度傳感器存在的或價格高昂或性能不足的問題,本文還設計了一款低成本、性能可靠的光照強度傳感器。該光照強度傳感器能很好滿足本文所設計的農(nóng)業(yè)小氣候數(shù)據(jù)采集站對光照采集的要求。本文所設計的農(nóng)業(yè)小氣候數(shù)據(jù)采集站經(jīng)過實驗室測試、現(xiàn)場實際安裝和應用,證明了其具有功能豐富、穩(wěn)定可靠、功耗低、實時性好、維護方便等特點,是一種具有較高實際應用價值的農(nóng)業(yè)小氣候數(shù)據(jù)采集站。
【關鍵詞】：農(nóng)業(yè)小氣候 數(shù)據(jù)采集 STM32 μC/OS-II GPRS
【學位授予單位】：貴州大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：S162.4;TP274.2
【目錄】：

• 摘要2-3
• ABSTRACT3-7
• 第一章 緒論7-11
• 1.1 研究背景與意義7
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀7-9
• 1.2.1 國外研究現(xiàn)狀8
• 1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀8-9
• 1.3 本文研究內(nèi)容9-10
• 1.4 本章小結10-11
• 第二章 數(shù)據(jù)采集站的總體設計11-28
• 2.1 設計功能要求11
• 2.2 系統(tǒng)設計思路及構成11-13
• 2.3 系統(tǒng)具體組成及設備選型13-25
• 2.3.1 數(shù)據(jù)采集模塊13
• 2.3.2 傳感器13-22
• 2.3.3 電源系統(tǒng)22-23
• 2.3.4 GPRS無線通信模塊23-24
• 2.3.5 藍牙通信模塊24-25
• 2.4 通信協(xié)議25-27
• 2.5 本章小結27-28
• 第三章 數(shù)據(jù)采集模塊的硬件設計與實現(xiàn)28-40
• 3.1 MCU及其基本電路28-31
• 3.1.1 STM32F103ZET6芯片28-29
• 3.1.2 晶振電路及復位電路29-30
• 3.1.3 RTC電源電路30
• 3.1.4 調(diào)試接口電路30-31
• 3.2 電源及電量檢測電路31-33
• 3.2.1 電源電路31-32
• 3.2.2 電量檢測電路32-33
• 3.3 后臺通信接口電路33-34
• 3.4 傳感器接口設計34-36
• 3.4.1 RS485型傳感器接口設計34-35
• 3.4.2 雨量傳感器接口設計35
• 3.4.3 其他類型傳感器接口設計35-36
• 3.5 數(shù)據(jù)存儲備份設計36-37
• 3.6 節(jié)能控制電路37-38
• 3.7 保護電路設計38-39
• 3.8 本章小結39-40
• 第四章 數(shù)據(jù)采集模塊的軟件設計與實現(xiàn)40-56
• 4.1 開發(fā)環(huán)境40-41
• 4.2 μC/OS-Ⅱ操作系統(tǒng)簡介41-42
• 4.3 μC/OS-Ⅱ內(nèi)核分析42-46
• 4.3.1 任務管理和調(diào)度43-44
• 4.3.2 時間和中斷管理44-45
• 4.3.3 任務間通訊45-46
• 4.3.4 內(nèi)存管理46
• 4.4 μC/OS-Ⅱ系統(tǒng)移植46-48
• 4.5 應用程序設計48-55
• 4.5.1 任務劃分49
• 4.5.2 初始化函數(shù)49-50
• 4.5.3 開始任務50
• 4.5.4 后臺通信相關任務50-51
• 4.5.5 數(shù)據(jù)采集相關任務51-54
• 4.5.6 數(shù)據(jù)存儲相關任務54-55
• 4.5.7 其他任務55
• 4.6 本章小結55-56
• 第五章 光照強度傳感器的設計與實現(xiàn)56-66
• 5.1 光照強度傳感器設計方案56
• 5.2 BH1750FVI模塊56-57
• 5.3 控制電路板硬件設計57-59
• 5.3.1 傳感器MCU57
• 5.3.2 電源電路57-58
• 5.3.3 光照模塊接口設計58
• 5.3.4 RS485通信電路設計58-59
• 5.4 傳感器軟件設計59-63
• 5.4.1 光照模塊數(shù)據(jù)采集59-60
• 5.4.2 光照強度真實值計算60
• 5.4.3 數(shù)據(jù)采集命令及響應60-62
• 5.4.4 控制命令62-63
• 5.5 傳感器校正和性能驗證63-65
• 5.6 本章小結65-66
• 第六章 采集站功能展示及實地運行情況分析66-73
• 6.1 功能展示66-70
• 6.1.1 數(shù)據(jù)采集發(fā)送功能展示66-67
• 6.1.2 與后臺服務器交互功能展示67-68
• 6.1.3 與智能手機終端交互功能展示68-69
• 6.1.4 存儲卡數(shù)據(jù)備份功能展示69-70
• 6.2 實地運行情況分析70-72
• 6.3 本章小結72-73
• 第七章 總結與展望73-75
• 7.1 工作總結73-74
• 7.2 工作展望74-75
• 參考文獻75-78
• 附錄78-80
• 致謝80-81

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本文編號：822409