基于ARM的农业机器人视觉系统研究

以嵌入式技术和机器视觉理论知识为指导,提出把嵌入式技术引入农业机器人领域的构想.采用ARM9芯片S3C2410为机器人下位机控制器,笔记本电脑为上位机,源代码公开的Linux操作系统调度下位机的不同任务,图像数据通过上位机识别处理.研究实用于农业生产的嵌入式机器人视觉系统,以满足农业生产自动化的需要.     

基于STM32的智能温室无线监控系统设计

智能温室无线监控系统采用嵌入式技术,由温湿度模块、无线传输模块、电源模块及自动控制系统组成,以期农业与自动控制系统结合,采集温室的光照度、温湿度,实现串口软件实时监控并存储采集到的数据。该系统的应用营造了一个有利于温室作物生长的环境,提高了蔬菜产量、品质,且节省了大量的劳动力资源。     

基于STM32的水稻大田智能灌溉系统设计与实现

基于STM32控制器建立水稻大田智能灌溉系统,以STM32主控模块作为该系统的核心,协调控制该系统中的各个模块.Cortex-M3处理器内核可将功耗降至最低,利用标准中断架构,实现较快的反应速度.无线ZigBee网络连接技术帮助该系统实现智能化操作.仿真测试证明,该系统低成本、低消耗、高性能,具有较高的实用价值.     

基于ARM的土壤含水率无线传输系统设计

介绍一种基于ARM处理器的土壤含水率无线传输系统.在对系统功能要求进行说明的基础上,设计了基于嵌入式系统的土壤含水率无线传输终端,包括土壤含水率采集系统和嵌入式系统软件.针对土壤含水率无线传输系统功能及特征,阐述了系统应用的性能特点和重要意义.     

温室超低功耗无线传感器智控系统设计——基于MSP430和ZigBee

为了实现对大棚温室环境温度的有效监控,采用ZigBee技术,通过SN8P2722八位单片机自主采集和控制大棚环境温度,使温度的调节更加方便快捷,并经由无线射频发射器与MSP430F149超低功耗嵌入式系统通信,通过开发底层软件和上位机软件,实现对大棚温度自动调节的智能控制系统的设计。实验结果表明:本超低功耗智能控制系统运行良好,可以自动地对蔬菜大棚环境温度进行检测与调节。此系统人机界面操作方便,且采集系统携带方便、经济适用和省电,具有重要的现实意义。     

基于物联网和云架构的渠灌闸门智能控制系统

为了实现农田明渠灌溉的精准化控制,设计了一种基于物联网和云架构的渠灌闸门远程智能控制系统,系统由一体化旋转式闸门、本地控制软件、远程终端访问系统和云端中间件组成。闸门采用旋转式阀芯结构设计,降低闸门启闭时的驱动能耗;基于ARM开发了嵌入式控制系统,实现水闸运行的本地控制和状态数据采集;集成了无线通讯模块和光伏电源系统,解决传统水闸野外安装布线繁琐和供电困难问题;通过在阿里云服务器建立数据中心,部署中间件,实现水闸远程数据传送与控制指令传达;建立了基于水位、流量双反馈的闸门开度云控模型,实现水闸群智能运行;根据旋转式闸门启闭阶段角速度变化规律,提出了水闸运行异常报警方法;开发了B/S版和APP版的远程终端访问系统,实现了灌区数据大屏、闸群远程控制和智能调度,适用于农田灌溉中小型渠道输水、配水的精准化控制。     

基于无线传感器网络的节水灌溉远程监控系统

为了节约农田灌溉用水,提高水资源的使用效率,提出了一种基于无线传感器网络与GPRS网络相结的农田自动节水灌溉远程监控系统,该系统由中央监控计算机、灌溉监测控制器、无线传感器网络、GPRS模块和阀门控制器组成。系统以单片机为控制核心,由无线传感器节点、无线路由节点和无线网关实时监测土壤含水率变化,根据土壤含水率和农田用水规律实施精确灌溉。系统实现了节水灌溉的自动化控制,改善了农业灌溉水资源的高效利用和灌溉系统自动化水平。实验结果表明,整个系统的伸缩性较好,当土壤含水率太高或某种因素导致某些传感器节点损坏,系统中的其他部分仍能持续正常工作,具有自组织重新恢复的功能。监控中心能够实时地显示出各节点的土壤含水率参数和阀门的启停状况,实现节水灌溉的远程监控。     

基于STM32的小型环形土槽测试控制系统的设计

针对现有土槽试验台人机交互不直观、数据存储读取不便捷的问题,设计了一种基于STM32的小型环形土槽,土槽使用量程为1000 N·m的DYJN-101型扭矩传感器测量触土部件所受阻力,再将数据通过无线传输模块发送。利用USART HMI与易语言软件进行显示屏模块与上位机程序的编写,实现了测试数据在显示屏上实时显示,并实时储存在上位机中,可根据需要按照时间点查看与导出。通过对马铃薯挖掘铲不同安装角度(15°、20°、30°)的验证实验,小型环形土槽在一定程度上解决了因场地和机具宽度等带来的触土部件不易试验测试的问题,克服了传统土槽人机交互不便捷、存储读取不便的问题,大大提升了实验效率,为更好地分析触土部件的受力以及工作参数提供了一种新的控制测试方案。     

基于GPRS和ZigBee的拖拉机大灯智能控制装备设计

随着经济和互联网的迅猛发展,智能化设施应用场合越来越广泛,顺应时代的要求,拖拉机大灯智能化程度也在逐渐提高。为此,从拖拉机手的体验感出发,结合GPRS、ZigBee无线传输及嵌入式智能控制装备,设计了拖拉机大灯的智能控制装备,实现了农田耕作的现代化和智能化,迎合了新农村中新时代农民对大灯的需求,为农业管理部门的实时监控和管理提供了便利。     

基于PLC的现代农业温室灌溉系统设计

本文以三菱公司FX2N系列PLC为下位机设计了现代农业温室灌溉系统,系统主要采用BZH12-SWR3传感器、FX2N～4AD转换模块,同时使用组态王软件进行上位机人机交互界面设计。     

基于ARM的智能灌溉控制系统

以智能化、自动化、精确化的灌溉和施肥控制作为研究对象，介绍了智能灌溉控制的系统结构、工作原理和功能要求。阐述了基于ARM的控制系统硬件结构、信号检测与处理.在硬件平台搭建完成的前提下,介绍控制系统的软件开发工作.首先,建立嵌入式软件开发环境,移植启动代码BOOTLOADER和嵌入式操作系统μClinux到目标板.其次,介绍了系统应用程序,包括主控制程序,用户操作界面程序,键盘程序以及S3C44B0X一些相关功能模块驱动程序的开发.最后用常规PID和补偿纯滞后的SMITH预估器相结合的控制方法对肥料离子浓度EC值进行了闭环控制研究.使用结果证明，离子浓度EC值稳态控制精度达0.01,调节时间小于200S;相对传统灌溉方式而言，实现了智能化、自动化、精确化的灌溉和施肥控制，节约了水资源和肥料，有效地提高了劳动生产率。     

基于ARM7的智能灌溉模糊控制系统

介绍了基于ARM7和模糊控制算法开发的温室花卉智能灌溉系统。软件设计中移植了 操作系统，采用多任务程序设计方法设计，大大降低了编写程序的复杂度。针对灌溉过程中营养液混合系统的时变性、延时性、随机性等特点，提出采用模糊逻辑控制技术来实现系统的控制。在一定程度上解决了传统控制方法不易得到系统数学模型，难于对控制系统进行有效控制的不足。实践表明系统设计可靠，能够达到良好的控制效果。     

基于ARM和电力线载波的智能灌溉控制系统研究

针对当前灌溉设备控制系统智能化水平低等问题,设计了一种基于ARM嵌入式系统和电力线载波的智能灌溉控制系统.该系统由5个模块组成:数据处理控制模块、数据通讯模块、数据采集模块、控制驱动模块和人机交互模块.数据处理控制模块的中央处理器采用基于ARM Cortex-M3架构的32位微处理器STM32F103CBT6.数据通讯模块的电力线载波采用总线主站控制器PB620芯片搭建.软件采用实时操作系统μC/OS-II,内核版本V2.91.基于土壤实时墒情数据、短期气象预报等多源数据,构建土壤水分盈亏量预测模型和灌溉量估算模型,分别用于估算土壤墒情和作物适宜灌溉量.结果表明,该系统实现了土壤墒情监测、灌溉量智能计算和自动轮灌等功能.电力线载波实现了土壤墒情传感器、电磁阀供电和通讯功能,并节省了通信电缆.网络通信丢包率均值为0.09％,电力线载波误码率小于0.01％,电磁阀响应时间均值为0.497 s.在籽粒产量不降低情况下,模型生成方案比传统灌溉方案节水31.37％.相比设置灌溉上下限参数的自动化灌溉控制系统,该系统具有设备操作简单,安装成本低,运行可靠稳定,灌溉量自动估算和调节等特点,有效提高了大田灌溉效率和用水效率,具有良好的应用前景.     

基于ARM处理器的灌溉自动控制系统设计

为了实现农作物需水信息的实时采集和农作物的及时灌溉,设计了基于WinCE和ARM的作物需水信息的采集、分析与自动灌溉控制系统。在总结原有的农作物自动灌溉系统存在的系统资源较少、人机交互界面不够友好等不足的基础上,利用ARM嵌入式系统和WinCE的硬件扩展能力强、实时、移植性好、应用程序开发周期短、人机交互友好等优势,从硬件实施和软件开发两个方面设计了一种新的自动灌溉系统。实测结果表明,该系统可以较好地实现土壤含水率的监测。同时,通过选择中、下层土壤含水率来设定灌溉起、停阈值,达到了节水的目的。系统性能稳定、可靠,能够满足农作物需水信息的实时采集和自动灌溉要求。     

基于ZigBee技术的无线智能灌溉系统的研制

近年来,如何节水省工成为灌溉技术的研究重点之一。针对丽水黑木耳的种植,研究设计了一套基于ZigBee技术的无线智能灌溉系统。相对于传统的灌溉方式,该系统实现了灌溉的智能化和无线化,通过在灌溉现场的长时间运行,充分证明了系统的可行性和可靠性。为此,主要介绍了ZigBee网络中的传感器节点和控制器节点的硬件设计以及整个智能灌溉系统的软件设计。作为无线传感器网络技术在智能灌溉领域的探索性研究,可为以后建立大型的远程智能灌溉系统奠定基础。     

基于无线数据传输的智能化节水灌溉控制系统研究

设计了一种多功能智能化的节水灌溉设备。依次完成了系统的总体设计,系统的硬件配置与设计、无线通信的设计与实现、系统的软件设计等主要内容。在控制策略上,采用模糊控制算法实现智能灌溉,并完成了SIMULINK环境下的系统性能仿真。最后,在设定玉米、烤烟等作物需水规律的基础上,完成了系统性能的测试。测试结果表明,系统基本功能稳定,满足了设计需求。     

基于STM32F407微型植物工厂智能控制系统研制

为了给微型植物工厂内部作物提供良好的生长环境,设计了一种基于STM32F407的微型植物工厂智能控制系统,包括微控制器模块、人机交互模块、数据采集模块、网络模块和执行机构驱动模块等。同时,制定了环境因子控制策略,构建了微型植物工厂智能控制系统软硬件,并进行了作物种植试验。结果表明:该系统稳定可靠,能够为作物生长提供适宜的光照、温湿度和水肥条件。