智能节水温室的设计与实现

介绍了一项自主研发的智能节水温室系统,主要论述上位机的设计开发。上位机通过RS232串口发送控制指令到下位机中,采集下位机控制的现场传感器数据,并通过串口将数据送到上位机。上位机可以设定土壤的温、湿度等墒情指标的阈值,下位机根据上位机预置阈值来控制卷帘、通风和水泵等设备的相应操作,实现了精准灌溉、节水、节能。     

智能化温室群分布式控制系统的研制

系统由一台上位主控计算机、RS-485通讯网络和多台下位机组成。下位机采用STD总线结构组成单片机测控系统。完成直接的测控任务；上位机通过通讯网络获取各个下位机的测控数据，或向其发送控制参数，以完成对大型多连栋温室或日光温室群的集中监控。下位机采用“光照相关的多因子模糊控制方法”实现了较理想的多因子环境控制。上位机则集成有简单的专家系统。可以提供推荐控制参数。实际运行表明，该系统使用方便、控制效果较好。     

温室环境计算机控制系统设计

分析了温室系统的温度特性，指出温室的加热过程是一个惯性较大、滞后时间较长的复杂过程，还介绍了用于温室控制的计算机系统。系统以单片机为下位机，以PC机为上位机。下位机主要完成温室内温湿度的测量、数据处理、输出控制以及与上位机进行通信等任务；上位机主要完成设定下位机的控制参数、监测温室内的状态以及保存下位机传送过来的实时数据等任务。     

基于安卓系统和MCU智能灌溉系统设计

为解决农业灌溉中智能化监测与远程控制问题,提高农业灌溉效率与智能灌溉的可靠性,设计了基于安卓系统与MCU的智能灌溉系统。系统主要包括上位机Android手机APP、下位机单片机,以及云服务平台3部分:上位机采用HTML5+CSS+JavaScript在API Cloud Studio环境下实现的移动应用程序;下位机采用STM32F411处理器作为智能灌溉系统的核心CPU;借助物联网云平台实现上位机与下位机的通讯,并通过PWM控制薄膜泵灌溉速度。用户通过手机即可实时监测环境信息和作物生长状态、设置灌溉模式、控制灌溉开启及灌溉速度。试验表明:系统各方面运行正常可靠,在农业远程智能监测和灌溉方面有一定的实用价值。     

挖沟机远程监测系统设计

提出一种挖沟机作业参数远程监测系统,包括下位机检测装置设计与上位机监测平台开发,并重点围绕挖沟机沟深检测方法及系统作业参数的远程监测展开深入探讨。上位机为网络平台,采用图形化的人机交互界面,储存、显示挖沟机作业参数,实现了数据处理与保存、采集数据图像化显示、作业轨迹的地图显示以及系统远程智能化管理等功能,提高了挖沟机作业参数智能化检测水平。     

基于CAN总线的智能温室分布式监控系统

系统采用分布式网络结构,主要分为上位机和下位机两部分.上位机主要完成了CAN通讯适配器的设计以及智能温室人机界面的软件设计;下位机以MC68HC912BC32单片机为控制核心,配以一总线温度传感器和湿度传感器组成监控器,利用CAN总线实现对温室大棚内多点的温湿度进行智能监控.实用证明:智能温室分布式监控系统具有性能稳定、经济、方便以及通用性强等特点.     

基于单片机的分布式果品贮藏远程监控系统

为减少果品贮藏的损失率、降低成本、提高监控效果,设计一种基于RS485总线分割集线器的果品贮藏远程监控系统。系统由上位机和多个下位机组成,下位机包括STC89C52单片机、SHT75温度传感器、LCD显示器和调控设备等,能够实现温湿度数据的采集、处理、显示和上传等任务;上位机监控软件采用VC++6.0,利用MFC提供的MSComm控件完成与下位机的通信,具有实时数据显示、上下限设定及控制功能。实验测试表明:该系统具有控制精度高、工作稳定等优点,可以实现分布式果品贮藏的远程监控,具有一定的实用性和推广价值。     

网络型温室环境信息采集控制系统研究

基于计算机与传感器技术,设计了以Rabbit半导体公司生产的嵌入式系统RCM2200模块为核心的温室环境信息采集控制系统.采用PC机作为上位机,通过局域网连接各个采集控制器构成分布式系统,实现了对不同类型传感器信号的采集、数据存储、显示和下位机之间、PC机与下位机之间的数据传输,具有稳定性高和数据传输速度快的特点.     

温室环境下多变量的控制系统设计

针对有效、快速地检测和控制温室环境因素是温室生产的关键这一问题,介绍了温室中温度、湿度、光照和CO2浓度等主要的环境因素,并研究了对这些因素进行有效管理和控制的策略,设计了温室环境下多变量的控制系统。该系统体系结构为工控机和单片机开发系统的主从式结构,能够对温室内外环境因子进行实时监测和智能化调节,为农作物创造最优化的生长条件;系统以PC机为上位机,完成数据打印、数据处理和参数设置等辅助任务;采用MCS-51单片机为下位机,完成全部控制功能,下位机可脱离上位机独立工作。     

温室环境信息智能无线监控系统的设计

为了解决目前温室有线监测系统存在监测盲区、组网复杂等缺陷,基于单片机、无线传感、GSM 以及VB , Access 数据库技术,完成无线监控系统的硬软件设计。从机接收温湿度传感器的采集数据,通过控制电路实现控制设备的下位控制;利用NRF 905模块,将采集信息发送至主机;再由串口上传于上位机（ PC 机）。同时,设计了“VB 可视化监控平台”,实现阈值、采样方式的设定以及数据的多方式实时显示和处理;利用 GSM 模块,实现温湿度以及光照的上位远程控制。整个监控系统电路简单、性能稳定、扩展性强,市场应用前景广阔。     

基于VB的温室温湿度实时监测上位机系统设计

研究并设计了一种基于VB的温室温湿度实时监测上位机系统。该系统能实现对现场采集的温湿度数据进行实时监测，并针对不同的作物，当环境温湿度参数越限时，启动声音报警，以便管理员介入进行自动或手动调控。提供温室作物最佳的温湿度生长环境，提高温室的自动化程度和生产效率。该系统应用软件工程的设计思想，以Microsoft Visual Basic 6.0为开发环境，Microsoft Access为后台数据库，采用模块化的设计方法，利用面向对象、数据库等技术完成系统数据的实时显示、信息和数据的存储、历史数据查询、统计分析、打印和异常报警等功能，实现了上位机系统的监测任务。介绍了系统的总体设计和各功能模块的设计，说明了该系统的主要功能，并给出了系统的运行界面和部分代码，在系统和数据库安全方面也采取了一定措施。      

苗床接种喷药施肥机设计与试验

根据仿生学和烟草花叶病毒的摩擦接种原理，设计了以微创机构为核心的接种设备。应用电机带动800目的砂布条，由砂布条对烟苗进行摩擦微创，为避免对娇嫩的烟苗造成严重损伤，通过试验确定砂布条宽度3 mm，微创滚筒转速70 r/min。为方便烟苗的日常管理，设计了集接种、施肥和喷洒药物功能为一体的烟苗接种喷药施肥机。该接种喷药施肥机由机架、微创机构、控制系统、供药机构和行走系统组成。由基于Eclipse开发的手机APP作为上位机，STM32作为下位机，通过Bluetooth实现控制指令在上、下位机之间的传输，实现一体机喷药、施肥和接种3种功能的转换和一体机前进、转向的控制。试验表明，该苗床接种喷药施肥机达到87.3%的接种率，指标优秀。相比于生产中应用的烟草花叶病毒人工接种方式而言，该一体机实现了一机多用，突破了传统人工接种方式的限制，微创小，适应性更强，在很大程度上提高作业效率。      

车载捷联三自由度稳定平台设计与性能试验

根据车载视线稳定平台的结构特点及功能要求,设计了捷联稳定平台系统.结合稳定平台控制系统上、下位机间的通信协议,运用多线程和多媒体定时器技术,采用Visual C+ + 6.0编写了实时采集与发送平台各框位置信息的上位机程序.为验证平台控制系统的实时通信性能,对稳定平台进行了动态性能测试.试验结果表明,平台控制系统的实时通信性能满足使用要求.     

蓝莓种植环境自适应光照调控系统设计

针对蓝莓种植环境光照调节耗力和效率低的问题,研制了蓝莓种植环境的自适应光照系统。该系统包括下位机和上位机两部分,下位机以STM32单片机为核心,通过BH1750光照传感器检测光照强度,其检测范围能达到1～65 535 Lx,根据外界环境的光自适应地改变输出,并以PID算法调整输出PWM信号,从而驱动大功率LED照明器实现补光;上位机是运行在Labview平台中开发的监测软件,可实时显示光照强度值并进行相关数据统计和曲线描绘。试验证明,系统能满足长时间低功耗运行的要求,并对蓝莓的生长起到促进作用,可为其他作物的动态补光提供技术参考。      

基于LoRa和ARM的电机实时温度在线监测系统研究

针对中大型电机在温度监测过程中存在的传输距离近及抗干扰能力弱的问题,提出了一种基于LoRa无线通信和虚拟仪器的电机温度在线监测系统。系统将温度传感器实时采集的数据通过温度信号调理电路转化为下位机可以处理的电压信号,下位机对采集的一组电压信号模数转换后进行滤波处理及异或校验处理,通过LoRa模块将处理后的数据打包发送给上位机,上位机软件LabVIEW实现电机在运行过程中各路温度参数的在线监测、数据的保存与查询、温度补偿、上限阈值报警等。结果表明,基于LoRa和单片机的电机温度在线监测系统具有测量精度高、实时性强、传输距离远及抗干扰能力强的优点。     

农机装备综合实验平台管理系统应用

根据实验室业务及质量管理流程，开发了农机装备综合实验平台管理系统，该系统可以将人员、仪器、方法和文件等数据因素有机结合，通过共享平台对大型仪器进行有效整合和共享，并且提供共享服务，实现共享仪器的网上预约、审核等功能。      

物联网技术在现代农业管理中的应用

物联网是将大量的传感器节点构成监控网络，通过电脑或手机平台对监测参数进行分析，实现精细管理和节能减排。基于物联网技术的现代管理是智慧农业的基础，是我国农业发展的必然趋势。该文结合典型案例，分析研究物联网技术，对研究现代农业生产管理有借鉴意义。      

农用电动机控制系统设计

主要分析了数字农业平台中的电机选择，得出了对于数字农业平台应该选择无刷直流电动机。基于DSP（数字信号处理）技术，以及无刷直流电动机自身的特点，完成了电动机控制系统的设计与实现，设计内容中还包括了检测电路、驱动电路以及电源设计。研究电动机控制系统对于数字农业起到了很大的促进作用，尤其是针对精准度要求高的工农业。      

基于深度图像的奶牛表型特征获取

奶牛表型特征是评价奶牛成长状况的一项重要参数，为减少奶牛的应激性且能便捷地获取奶牛几何表型尺寸，运用图像处理技术提取奶牛表型特征参数，设计了一款针对深度图像和点云数据的奶牛几何表型特征获取系统。对奶牛深度图像采用背景减去法、阈值分割、滤波和空洞填充等方法获取奶牛目标区域，对目标采用边缘检测、角点检测和凸包运算等检测特征点，最后对应点云数据获得奶牛表型特征尺寸。系统现场试验结果表明，系统获取的体重准确性在98%以上，体尺准确性在96%以上，系统工作稳定、测量精度高，为实现数字化养殖打下了基础，具有很好的应用前景。