基于以太网的农业环境无纸记录仪软硬件设计

【目的】针对智慧农业现场数据采集的要求及技术的发展,为实时记录和检测农业环境的各种环境参数,避免传统记录仪存在的传输速度低、容量小等缺点。【方法】课题组设计了一种基于以太网的农业环境远程数据无纸记录仪,利用STM32、铁电存储器FM25CL64、CH395等完成了系统的硬件设计,针对系统后续升级要求,完成了U盘升级程序设计,上位机可以通过以太网接口将控制命令及采集参数下发至记录仪,并控制各功能模块完成数据测量功能。【结果】记录仪可以实时在线记录现场数据,并可以通过以太网通信方式与上位机进行通信,与上位机进行双向信息传送,无纸记录仪与农业环境传感器等组成测量系统,可完成各个被测量数据的实时采集与记录。【结论】设计方案合理可行,能够满足农业环境远程无纸记录仪对大容量存储、可升级、实时传输数据的要求。     

基于WEB的粮仓信息采集远程监控系统

针对粮仓的信息采集要求,结合嵌入式Web,设计了一种粮仓信息采集远程监控系统.该系统由粮仓现场检测系统、Web服务器、远程监控中心3部分组成.Web服务器通过RS-232标准串行接口与粮库现场测控器通信,经光纤以太网与远程监控中心交互信息.粮仓现场测控器采用89C51单片机,通过温湿度传感器采集信息,将采集的数据经过处理后通过串行通信接口上传到Web服务器.基于嵌入式平台进行嵌入式Boa服务器的设计和Boa监控软件的开发,远程用户可方便地实现对粮仓信息采集的监控.     

基于以太网的温室控制系统设计

针对当前精准农业中实时数据采集系统难于实现远程控制的问题,提出了一种基于以太网的温室环境测控系统的设计方案.现场各设备间通过RS-485总线通讯,现场总线通过嵌入式网关与以太网实现互联;管理层通过以太网实现对现场设备的远程控制.该系统与传统的控制系统相比具有通讯质量高、通讯方式灵活、系统性能稳定、性价比高等优点.     

ARM嵌入式控制器在农业大棚中的应用

设计了一种以ARM9为核心处理器,Linux为操作系统的控制器。控制器通过RS485总线接口接收传感器网络检测传输回来的温度、湿度、光强等参数;控制器按网络协议要求将接收到数据打包并通过以太网发送给上位机,接收上位机发回的操作指令并驱动相关执行装置动作,实现大棚内部环境的调控。上位机软件采用Lab VIEW编写,在上位机中预先设定好阀值参数,将控制器上传来数据与阀值参数比较后,根据预设的控制模型发控制命令到控制器;同时利用Lab VIEW软件的Web发布功能将数据共享到网络,实现远程监控。实验表明:控制器运行效果良好,可实时采集大棚内的温度、湿度等参数,实现大棚的远程监控。     

基于以太网和移动平台的奶牛场环境远程监控系统

针对现有奶牛场环境远程监控系统移动性差、操作复杂、功耗高等缺点,开发了一种基于以太网和手机微信开放平台的奶牛场养殖环境远程监控系统,实现了奶牛场温度、湿度、CO2浓度、H2S浓度、SO2浓度、NH3浓度等环境参数的精确采集和远程实时监控。系统通过以太网进行数据传输,利用Kingview 6.55工业组态软件开发了上位机监控软件系统,将上位机监控系统数据库与微信公共平台有机融合,实现了利用手机微信客户端完成对奶牛场环境远程监控的功能。经过实验室仿真试验及在奶牛场的实际运行试验证明,该系统运行稳定可靠,实时性好,监控效果理想,数据丢包率在100 m范围内最高仅0.041%,有效地解决了对奶牛场环境信息进行实时现场监控和远程监控的问题。     

基于微信公众平台的奶牛发情监测系统设计

为解决现有奶牛发情人工监控移动性差、费时费力的特点,开发一种基于以太网和微信公众平台的奶牛发情体征监测系统。系统通过DS18B20接触式温度传感器和ADXL345三轴加速度计,分别采集奶牛发情体征的体温和运动量,并借助于ZigBee网络和以太网技术,实现发情体征数据上位机的远距离传输。同时设计上位机监控系统和微信公共平台的通信,实现利用手机微信客户端对奶牛发情体征的实时远程监控。经实际测试表明,该系统运行可靠稳定、实时性好、移动性强,节约人力成本,能实现对奶牛发情的预测和远程监控。     

基于MCGS的液位监控系统设计

随着控制系统的发展,系统越来越复杂,需要监控的系统参数也越来越多.同时为了减少现场环境对人身的伤害,要求控制人员最好能远离现场.由此产生了一系列组态软件,编写上位机监控软件,进行远程监控.介绍了基于MCGS和单片机的远程液位监控系统的硬件和软件设计.此系统采用主从式结构,上位机采用MCGS组态软件实现监控软件,对液位信息进行实时监控;下位机以单片机为核心,进行液位信息的采集和转换,并与上位机进行信息交互;上位机和下位机通过串口方式进行通信.     

基于ZigBee的田间灌溉自动测控系统设计

针对目前我国农业灌溉用水量大、水资源利用效率低的问题,基于ZigBee无线通信技术设计了田间灌溉自动测控系统。通过湿度传感器HM1500测量土壤的水分,经下位机单片机系统采集,并通过ZigBee无线数传模块发送土壤水分含量数据至上位机;上位机能够实时监测现场数据,并通过与设定的土壤水分下限值进行比较,若达到灌溉要求则经ZigBee发送命令至下位机,启动水泵灌溉。设计的测控系统成本低、性能优,为节水灌溉系统的设计提供了借鉴。     

基于ZigBee和GPRS/GSM DUT的果园信息远程化决策系统设计

针对目前果园信息采集耗时、耗力,果园远程决策系统功能不完善等问题,设计了一套基于Zig Bee技术和GPRS/GSM DTU数传单元的果园信息决策系统。该系统的采集节点以CC2530芯片为主要采集信息控制器,以Texas Instruments公司设计的Z-Stack为软件基础,以网状型网络的形式进行数据的采集和传输。通过GPRS/GSM DTU把Zig Bee网络采集的信息无线透传到上位机,实现信息远程采集监测。     

基于51单片机的果蔬保鲜自动测控系统设计

针对目前我国传统保鲜技术采用加热消毒、添加防腐剂会破坏保鲜对象的营养成分且有副作用的问题,基于51单片机设计了果蔬保鲜自动测控系统。通过温度传感器DS18B20测量保鲜装置的温度,经下位机单片机系统采集,并通过串口通信将采集温度发送至上位机;上位机能够实时监测现场数据,并通过与设定的恒定温度进行比较,若达到降温要求则发送命令至下位机,启动压缩机降温。设计的测控系统成本低、性能优,为果蔬保鲜系统的设计提供了借鉴。     

基于机智云平台的温室番茄远程监控系统

设计了基于机智云平台的温室番茄远程监控系统，上位机由手机APP终端和机智云平台组成，下位机部分采用STM32F103单片机作为控制器将传感器获取的环境参数上传至上位机，ESP8266 Wi-Fi模块实现了上位机与下位机之间的数据交互。用户可使用上位机对温室番茄环境生长参数进行远程监测和实时调控，经测试该设计数据获取准确、系统运行稳定，实现了预期的功能。      

基于PLC和总线网络的智能灌溉监控系统设计

本文基于PLC和总线网络技术设计了一种智能灌溉监控系统,该系统选用西门子S7-300系列PLC为主控单元,通过采用Modbus、Profibus和Profinet多协议、多级网络的数据集成方式与底层设备及上位机进行数据传输,从而既能够便捷的收集栽培现场中温度、湿度、pH、养分等环境条件的各项实时数据,来精准控制灌溉水量和次数。还能够通过上位机WinCC组态对生产进行远程监控。该系统运行稳定可靠、兼容性强,在一定程度上可以为农田灌溉系统智能化改造提供参考。     

基于ZigBee技术的水稻自动灌溉控制系统设计

为了加快农业生产的数字化和信息化的发展,提高农田灌溉中的生产效率,采用单片机技术、ZigBee以及组态等技术设计开发了一种远程灌溉监控控制系统。该系统由监控计算机、主控制器、分控制器等组成。分控制器由传感器、电源模块、太阳能电池板、电磁阀组成,通过传感器把现场的池块温度、土壤含水率、池块水位采集回来,将数据打包后通过GPRS发送到监控终端的上位机;上位机软件接收并处理数据,根据相应的预设参数和采集回来的参数,发送相应的命令给现场。该系统能够控制电磁阀的动作,连续运行未发生故障,可实现无人值守的远程灌溉监控。     

以太网远程供水测控终端系统的设计

介绍了一种新型铁路供水远程测控系统的设计方案，详细地说明了远程测控终端系统的硬件电路和软件设计。系统由监控中心和分布在供水现场的单片机系统组成。两者之间通过RS485／以太网转换模块经以太网进行通信。其实际应用结果表明：该系统可靠性高，运行稳定，有很强的推广价值。     

基于PC机和单片机的分布式禽舍环境监控系统

针对大中型禽场环境集中监控的需求,设计了一种分布式环境监控系统,该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.下位机是以单片机为核心的终端监控器,通过传感器采集现场信息完成直接的监控任务;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,完成对禽场多个禽舍的集中监控.     

城市绿地自动化节水灌溉系统的研究

为了提高绿化用水的利用率,设计了自动化节水灌溉系统。该系统由硬件控制器和上位机软件控制系统两大部分组成,硬件控制器负责数据的采集和电磁阀的控制,软件系统负责整个系统的正常运行。上位机与下位机之间通过GSM短信或485总线方式通信。系统经过现场实际应用,达到了设计目的。     

基于CAN总线的联合收割机脱粒滚筒测控系统研究

提出了一种基于CAN总线的联合收割机脱粒滚筒测控系统的设计方法。利用LM3S8962芯片构建了各个CAN智能控制节点,并利用CAN总线多主通信的优势,将各个节点采集到的数据传送给上位机,通过上位机的数据处理和判断,实现了联合收割机参数的智能采集和脱粒滚筒的智能化控制。此外,基于Labwindows/CVI设计了相应的上位机监控软件,实现了数据的实时显示和存储,为操作人员提供了友好的人机界面和操作平台。该系统灵活方便、可靠性好、抗干扰能力强、通信速率高,是联合收割机脱粒滚筒关键作业性能数据采集与控制的有效解决方案。     

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。     

基于WSN和GSM的智能灌溉控制系统设计与实现

针对干旱区滴灌系统中智能灌溉和远程自动化的需求,基于无线传感器网络(WSN)和全球移动通信系统(GSM),设计并研发了一套可自动控制现场设备的智能灌溉控制系统。系统中的WSN将低功耗的现场控制单元和数据采集单元与节能型路由协议结合,延长了WSN农田信息采集的生命周期;基于GSM中的SMS(Short Messaging Service)技术,将需求命令下发到上位机控制平台;系统通过处理灌溉区的相关环境数据并进行分析,进行一定的自学习及再学习,可实现对现场设备自动控制。在新疆喀什市麦盖提县规模化节水灌溉增效示范基地的应用试验结果表明:该系统能适应恶劣的自然环境,操作简易,具有较好的鲁棒性,可进行广泛的推广应用。     

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。