基于Cortex-M3的农作物生长参数监测系统设计

为了快速、全面地获取农作物生长过程中的参数变化(土壤墒情、雨量、地下水位),满足农业生产对信息的需求,提高粮食产量,设计开发了基于Cortex-M3的农作物生长参数监测系统。系统用多种智能传感器组成传感器网络,能够实时采集雨量、土壤含水率和地下水位数据,经软件解析、处理后,通过GPRS网络实现数据的无线传输。系统供电采用太阳能电池板和铅酸蓄电池两种方式,提高了设备野外工作的稳定性。硬件设计采用Cortex-m3内核的stm32f103作为MCU,相比于ARM系列,功耗降低了1/4,速度快了1/3。软件设计开发了数据采集、无线通信和在线访问等程序,通过浏览器,即使在远离监测点的异地,也能够实时查看设备状态和访问历史数据。经实践验证,系统能实现数据的稳定传输,适合农作物生长参数的实时监测。     

小蚕共育自动饲育机控制系统设计与试验

小蚕共育是现代蚕业生产中的关键环节,为提升现有小蚕共育机的工作效率与可靠性,设计一套自动控制系统。主要包括电源模块、数据采集模块和执行驱动模块的硬件电路与程序设计。电源模块以双电源自动切换方式对各硬件装置提供电源,数据采集模块采用STM32控制芯片搭载传感器的方式实现对小蚕共育环境数据和饲育设备工作数据采集,执行驱动模块实现对饲育机的举箔、推箔、抓箔、消毒和饲喂电机的控制。试验结果表明：系统能在20 ms内完成双电源切换,持续供电能力达8 h以上;数据采集的温度值误差为±1.4 ℃,湿度值误差为±2%,电压值误差为±0.5 V,电流值误差为±0.2 A;执行驱动模块实现饲喂精度达96%以上,饲喂误差为±3%。该系统可实现小蚕共育的系统控制与远程监控,具有较高的应用价值。     

太阳能农机发动机监测系统设计—基于智慧农业物联网信息采集

为了解决农机在恶劣条件下无线通信传感器节点功耗大的问题,提高农机发动机监测系统的整体性能,设计了一种基于智慧农业物联网信息采集的太阳能发动机监测系统。该系统采用太阳能进行供电,并利用WSN网络对太阳能电池和发动机状态进行监测,有效提高了监测系统的稳定性,满足了传感器节点的持续能量损耗。基于WSN的太阳能农机发动机监测系统采用了无线传感网络和串口通信,使用了传统的串行接口,其监控中心作为数据处理服务器,系统可以实现对光伏电池电压、电流和温度的测定,实现对发动机转速、温度和噪声的测定,并根据测定值及时地做出预警,实现远程操控;并对系统进行了测试。测试结果表明:该监测系统可有效完成光伏电池和发动机的状态监测,为新型农机监测系统的优化提供了一种新的低碳设计方法。     

基于MSP430的垃圾运输车规划及监测系统

设计了一套基于MSP430的垃圾运输车规划及监测系统。该系统由供电模块、MSP430主处理器模块、无线通信模块、超声波传感器模块等组成。针对目前传统的对于垃圾运输车的监控无法充分提高车辆的使用效率以及无法保证其安全问题,系统通过硬件设备处理车辆的使用情况与设备情况等信息,通过数据处理,规划出更合理的路线并实时监测监控来提高车辆的使用效率及安全性,并提高人员的工作效率。     

基于CAN总线与串口的共轨柴油机数据采集系统设计

介绍一种基于CAN总线与串口通讯的共轨数据采集系统。该系统采用NEC公司的78K0/FE2单片机作为数据采集模块的微控器,利用CAN转RS232接口模块和MSComm控件完成数据采集模块与PC的通讯,借助VB软件开发平台,实现数据的实时显示和保存。该系统具有良好的通讯性能,灵活的连接性和很高的可靠性,能够完成对高压共轨数据的采集工作。     

低功耗茶园环境监测节点设计

设计一种低功耗茶园环境监测节点,节点由微控制器模块、传感器模块、无线通信模块以及电源与太阳能充电模块组成。通过测试、分析节点的功耗,选择太阳能电池板功率为0.9 W,锂电池容量为3 000 mA·h。对太阳能板充电以及节点数据采集周期选择进行测试,通过计算太阳能板的日充电容量和不同采集周期下的耗电量,结合实际测试,得到节点的数据采集周期需大于9.5 min。经室外试验表明,在采集周期为10 min、日均光照强度为10 289 lux时,太阳能电池板供电能使节点电池容量百分比基本维持在100%,可确保节点长期运行。     

基于LoRa的设施农业区自动气象站监测系统设计

针对设施农业区对气象站采集数据密度和时效性要求高的特点,利用传感器技术、LTE移动通信技术和LoRa无线通信技术,设计适合于设施农业区使用的自动气象站远程监测系统。以传感器模块和LoRa无线通信网络为核心,实现设施农业区气象数据大范围的无线采集;利用覆盖范围更广的LTE移动通信技术实现本地的气象数据的远程传输;气象站远程监测平台采用B/S架构,可以实现气象数据的查询、存储和数据分析等功能。测试表明,该系统在网络稳定性、信号服务质量、数据采集的时效、系统功耗等方面均能满足气象数据采集的实际需要,可以实现对气象数据的远程实时监测。     

基于VB的搅拌器CAD系统技术实现

在采用Visual Basic语言完成搅拌器的CAD软件开发的基础上,描述系统的程序流程与功能模块,介绍该CAD系统中数据处理、数据访问等功能实现的技术手段.     

基于GPRS智能温室环境监控系统的设计

介绍了基于GPRS无线网络的远程数据采集和智能监控设计与实现方法,讨论了使用INTEL单片机80C 196KC来控制GPRS模块MC35i,以短信息的形式来完成远程数据的采集和监控;同时,给出了系统的软硬件设计和实验测试结果。系统的优越性在于采用先进的GPRS无线通信方式,打破了区域的界限,数据的传输更加方便可靠。     

基于LabVIEW的腕力传感器静态标定系统研究

设计了由加载试验台、数据采集系统、标定系统软件系统、图表和数据输出系统等部分组成的机器人腕力传感器静态性能分析系统。在加载试验台上可对6维传感器的各维分别进行加载;数据采集系统对腕力传感器输出的模拟信号进行采样并将采样数据保存到数据文件中;软件系统由主程序、数据采集程序、数据处理和性能分析程序组成,主程序按顺序调用各程序模块并传输数据;数据采集程序是控制采集系统硬件对传感器输出的信号进行采集;数据处理和性能分析程序可对数据进行预处理、干扰矩阵计算,线性拟合和过零点所要平移的数值、灵敏度等的计算。     

基于GPRS的茶园环境参数无线监测系统的设计

茶园一般建在比较偏远的山区,所以对茶树的管理以及获悉茶树周围每天的生长环境便是一大难题。针对这一情况,设计了一套基于GPRS茶园环境参数的无线监测系统,能够监测茶园大气温度、湿度,土壤温度、含水量以及光照强度等环境参数。该系统硬件部分包括太阳能供电、单片机控制、A/D转换、数据采集与处理、GPRS无线传输5个模块。软件通过KEIL C51进行C程序的编写与调试,主要包括环境参数的采集与处理、数据的无线传输及利用TCP进行网络通讯。采用LabVIEW 8.20开发环境进行上位机监测中心人机界面设计,调用LabVIEW里的文件输入输出函数建立数据库,对茶园环境参数进行每日每月定时的储存与访问,以便对茶树的生长环境进行连续监测。     

太阳能小型水域垃圾清理系统设计

针对狭窄河道、滩涂及景区内的湖泊及池塘等小型水域水面垃圾清理问题,设计一种太阳能水面垃圾自动清理系统。系统采用模块化思想,对太阳能供电模块、动力驱动模块、WiFi远程控制模块、垃圾收集存储模块、中央处理模块进行设计,并将各模块完成系统总体调试后进行校园湖面的垃圾清理实验,实验结果表明:系统可通过WiFi进行远程操控,清理垃圾方便高效,同时系统具有自检测和故障排查功能,稳定性高。     

基于GPS技术的水稻土壤养分检测系统设计

传统农业作业模式无法对农作物的土壤环境进行必要的检测,导致农作物生产存在质量不高、产能不足、效率低下等问题。为此,设计了基于GPS技术的土壤养分检测系统,综合分析了GPS技术的工作原理,完成了土壤养分检测系统总体方案、采集模块硬件及各类测量模块的电路设计,最后完成了软件功能和系统检测流程设计。实际应用表明:检测系统能够完成水稻土壤的各类养分数据的检测,并且能联网访问检测数据,可操作性强,可靠性高,具有一定的推广价值。     

联合收割机行走速度自动控制系统的研究

系统软件采用模块化设计思想,用C51语言进行了程序设计。针对数据采集中数学标度变换问题和干扰问题,给出了数据标定和数字滤波的算法并设计了数字滤波程序。根据硬件功能将系统划分为4个主要的功能模块,即喂入量信号采集模块、行走速度数据采集模块、速度显示模块和控制输出模块,并针对每个功能模块分别进行了主程序的设计。     

基于ZigBeeCC2430的土壤含水率监测系统设计

针对农田土壤环境参数大滞后及大惯性的特点,基于低功耗ZigBee CC2430无线通信技术,设计了土壤含水率监测系统。通过运用无线传感器智能信息处理技术及数据通信技术,使得监测系统的自动化与监测水平得到提升。该系统采用星型拓扑结构组网,通过在监测区域部署网络节点,将监测数据汇集到监测中心,实现统一的数据管理和Zigbee网络的路由监测功能。给出了系统硬件和软件实现方法,包括无线传感器节点设计、数据采集、传输及通信等模块的实现原理。遵循模块化设计思想,传感器和功能模块可组合配置,通用性强。对于农田土壤含水率的监测实验结果表明,该系统性能稳定,能够实现数据采集、传输及显示,可广泛应用于各领域的环境参数自动监测。     

基于嵌入式LINUX的远程土壤信息采集系统设计

针对大范围分散的农田信息采集中采集系统通讯成本已大大高于测控部分的成本和通讯已成为制约农田数据采集发展和应用的问题,提出了一种基于嵌入式LINUX操作系统下用TC35I无线通信模块实现远程土壤信息采集系统的设计方案,详细阐述了系统的硬件组成、土壤信息数据采集及传输的通信原理和嵌入式系统Web的构建.实验结果表明,系统能够及时接受远程数据并将数据发送和显示,通过网络实现了对远程采集终端的控制,达到了系统的设计要求.     

基于VR技术的离心泵振动测试系统设计

文章为了对离心泵振动测试系统进行研究,在基于VR技术的条件下,从离心泵振动测试系统的硬件设计和软件设计两个方面入手,分别设计了离心泵振动测试系统的循环回路装置、数据采集处理装置、数据采集模块、信号处理与分析模块、数据存储与输出模块等,希望促使离心泵振动测试系统更具有实用性和准确度.     

面向大田信息采集的无线传感器网络节点设计

针对大田应用中传感器多样、低功耗、低成本、通信可靠等要求,设计了一款无线传感器网络节点。节点以MSP430F1611单片机为核心,Si4432作为无线通信模块,采用太阳能板和可充电式锂电池互补供电的方式提供电源。同时,选用了扰动观察法作为太阳能最大功率跟踪算法(MPPT算法),采用了周期性采样策略,并对相邻节点数据进行组合的数据融合方法。本文测试并分析了节点的功耗、通信距离与丢包率之间的关系及太阳能充电时间等。结果表明,该设计具有通用性强、功耗低、充电快、通信可靠等特点,能够满足农业大田信息采集的应用要求。     

基于大数据和无线通信的微耕机通信系统研究

介绍了微耕机通信系统总体结构和转向控制结构,基于MSP430F149微处理器、无线射频SYNF115发送模块和SYN480R接收模块,完成了微耕机通信系统硬件部分的设计,并结合软件部分实现了一套基于大数据和无线通信的微耕机通信系统。试验结果表明：无线遥控器可以实现对微耕机前进、停止、左右转向的控制,实际控制距离可以达到1.5km,验证了系统的可行性。     

基于移动通信网络的温室环境测控系统研究

基于移动通讯网络实现了大型温室中温度、湿度、光照及二氧化碳浓度等环境参数的远程测量与控制.整个系统由中心站系统和测控基站系统组成,中心站系统包括服务器及应用软件、GSM模块和数据库系统;测控基站系统包括单片机系统、传感器、控制执行机构和GSM模块.由于系统硬件采用了模块化设计方法,软件开发用嵌入式操作系统完成,使系统易于扩展、维护和移植.采用GSM技术实现远程测控,解决了大型温室群采用有线传输网络一次性投资过大,使用维护不便等问题.由于GSM网络覆盖全国,研究成果可实现跨地域数据实时分析与处理.