文档视界 最新最全的文档下载
当前位置:文档视界 › 设施农业环境因子无线监测及预警系统设计研究

设施农业环境因子无线监测及预警系统设计研究

设施农业环境因子无线监测及预警系统设计研究
设施农业环境因子无线监测及预警系统设计研究

农业大棚智能温室监测系统设计方案

农业大棚智能温室监测系统设计方案 托普物联网认为:智能温室监测系统是根据无线网络获取的植物实时的生长环境信息,如通过各个类型的传感器可监测土壤水分、土壤温度、空气温度、空气湿度、光照强度、植物养分含量等参数。其它参数也可以选配,如土壤中的PH值、电导率等等。信息收集、负责接收无线传感汇聚节点发来的数据、存储、显示和数据管理,实现所有基地测试点信息的获取、管理、动态显示和分析处理以直观的图表和曲线的方式显示给用户,并根据以上各类信息的反馈对农业园区进行自动灌溉、自动降温、自动卷模、自动进行液体肥料施肥、自动喷药等自动控制。 一、概述 农业大棚智能温室监测系统通过实时采集农业大棚内空气温度、湿度、光照、土壤温度、土壤水分等环境参数,根据农作物生长需要进行实时智能决策,并自动开启或者关闭指定的环境调节设备。通过该系统的部署实施,可以为农业生态信息自动监测、对设施进行自动控制和智能化管理提供科学依据和有效手段。 大棚监控及智能控制解决方案是通过可在大棚内灵活部署的各类无线传感器和网络传输设备,对农作物温室内的温度,湿度、光照、土壤温度、土壤含水量、CO2浓度等与农作物生长密切相关环境参数进行实时采集,在数据服务器上对实时监测数据进行存储和智能分析与决策,并自动开启或者关闭指定设备(如远程控制浇灌、开关卷帘等)。 二、项目需求 在每个智能农业大棚内部署无线空气温湿度传感器、无线土壤温度传感器、无线土壤含水量传感器、无线光照度传感器、无线CO2传感器等,分别用来监测大棚内空气温湿度、土壤温度、土壤水分、光照度、CO2浓度等环境参数。为了方便部署和调整位置,所有传感器均应采用电池供电、无线数据传输。大棚内仅需在少量固定位置提供交流220V市电(如:风机、水泵、加热器、电动卷帘)。 每个农业大棚园区部署1套采集传输设备(包含路由节点、长距离无线网关节点、Wi-Fi 无线网关等),用来覆盖整个园区的所有农业大棚,传输园区内各农业大棚的传感器数据、设备控制指令数据等到Internet上与平台服务器交互。 在每个需要智能控制功能的大棚内安装智能控制设备(包含一体化控制器、扩展控制配电箱、电磁阀、电源转换适配设备等),用来接受控制指令、响应控制执行设备。实现对大棚内的电动卷帘、智能喷水、智能通风等行为的实现。 三、智能温室监测系统架构设计

无线环境监测系统设计

唐山师范学院本科毕业论文 题目无线环境监测系统的设计 学生 22222 指导教师姜丽飞讲师 年级 2008级 专业电子信息科学与技术 系别物理系 唐山师范学院物理系 2012年5月

郑重声明 本人的毕业论文(设计)是在指导教师姜丽飞的指导下独立撰写完成的。如有剽窃、抄袭、造假等违反学术道德、学术规范和侵权的行为,本人愿意承担由此产生的各种后果,直至法律责任,并愿意通过网络接受公众的监督。特此郑重声明。 毕业论文(设计)作者(签名): 年月日

目录 标题 (1) 中文摘要 (1) 1 引言 (1) 2 系统硬件设计 (1) 2.1 设计目标 (1) 2.2 方案选择 (1) 2.3 系统结构 (2) 2.4 电路设计 (3) 3 系统软件设计 (6) 3.1 通信协议 (6) 3.2 系统软件 (7) 4 系统性能测试方法及测试结果 (7) 4.1 温度测量 (7) 4.2 光照测试...................................... (7) 4.3 主机与各从机通信距离及响应时间测试 (8) 5 结束语........................................... . (8) 参考文献................................. . (9) 致谢....................................... ...... .. (10) 附录.................................................................................................... (11) 外文页........................................... .. (12)

温室大棚环境监测系统在温室大棚的作用

温室大棚环境监测系统在温室大棚的作用对于植物生长来说,农业气象环境非常重要,虽然现在随着温室大棚的推广,植物的生长不再受太多自然环境的影响,但是由于温室大棚是一个封闭的环境,因此在这个环境中,利用温室大棚环境监测系统创造适合植物生长的条件,是现代农业温室生产的重要内容。 温室大棚环境监测系统集传感器、自动化控制、通讯、计算等技术于一体,通过用户自定仪作物生长所需的适宜环境参数,搭建温室智能化软硬件平台,实现对温室中温度、湿度、光照、二氧化碳等因子的自动监测和控制。温室大棚环境监测系统可以为植物提供一个理想的生长环境,并能起到减轻人的劳动强度、提高设备利用率、改善温室气候、减少病虫害、增加作物产量等作用。 在现代智能温室大棚中,温室环境监测是其中一项重要的功能,智能温室大棚内湿度、温度、光照强弱及土壤的温度和含水量等因素,对大棚内的农作物生长起着关键性作用。而通过温室环境监测,可以帮助种植户通过计算机监测整个大棚内农作物生长情况,从而更便于记录农作物生长各种数据,也有利于新品种的实验。同时,温室环境监测的另外一个重要意义在于,通过环境的监测,可以获知温室中环境的变化,从而方便种植户采取措施进行调控,保证植物所处的环境始终是合适的,这样更加便于育苗工作的开展,育苗也更成功,需要的工作人员也少了很多。 温室大棚环境监测系统可以模拟基本的生态环境因子,如温度、湿度、光照、CO2浓度等,以适应不同生物生长繁育的需要,它由智能监控单元组成,按照预设参数,精确的测量温室的气候、土壤参数等,并利用手动、自动两种方式启动或关闭不同的执行结构(遮阳幕、湿帘水泵及风机、通风系统等),程序所需的数据都是通过各类传感器实时采集的。

基于ZigBee的农业大棚光照环境监控系统设计

毕业设计(报告) 课题:基于ZigBee的农业大棚光照环境监控系统设计 学生:杨雪系部:物联网 班级:物联网1203班学号:2012270051 指导教师:李靖 装订交卷日期:2015.04.28

指导教师评语(包含学生在毕业实习期间的表现): 成绩(平时成绩): 指导教师签名: 年月日 评阅教师评语: 成绩(评阅成绩): 评阅教师签名: 年月日 答辩情况记录: 答辩成绩: 答辩委员会主任(或答辩教师小组组长)签名: 年月日 总评成绩: 注:1.此表适用于参加毕业答辩学生的毕业设计(报告)成绩评定; 2.平时成绩占20%、卷面评阅成绩占50%、答辩成绩占30%,在上面的评分表中,可分别按20分、50分、30分来量化评分,三项相加所得总分即为总评成绩,总评成绩请转换为优秀、良好、中等、及格、不及格五等级计分。 教务处制

指导教师评语(包含学生在毕业实习期间的表现): 成绩(平时成绩): 指导教师签名: 年月日 评阅教师评语: 成绩(评阅成绩): 评阅教师签名: 年月日 总评成绩: 注:1.此表适用于不参加毕业答辩学生的毕业设计(报告)成绩评定; 2.平时成绩占40%、卷面评阅成绩占60%,在上面的评分表中,可分别按40分、60分来量化评分,二项相加所得总分即为总评成绩,总评成绩请转换为优秀、良好、中等、及格、不及格五等级计分。 教务处

第一章绪论 (3) 1.1 论文背景 (3) 1.2 主要需求 (4) 第二章系统分析 (5) 2.1 设计原理 (5) 2.2 系统节点设计 (6) 2.3 系统总体架构 (8) 第三章系统硬件设计 (10) 3.1 Zigbee节点硬件设计 (10) 3.2 传感器节点硬件设计 (10) 3.3 光照数据采集节点设计 (12) 第四章基站节点设计 (14) 4.1 ZigBee技术概述 (14) 4.2 ZigBee技术优缺点 (14) 4.3 ZigBee网络配置 (15) 4.4 ZigBee工作模式 (17) 第五章系统测试 (19) 5.1系统测试步骤 (19) 5.2 系统测试结果 (19) 5.2.1 系统硬件测试 (19) 5.2.2 协议栈测试 (20) 5.2.3 上位机测试 (20) 5.3系统测试结果分析 (21) 总结 (22) 参考文献 (23)

基于无线传感器网络的环境监测系统设计与实现

南京航空航天大学 硕士学位论文 基于无线传感器网络的环境监测系统设计与实现 姓名:耿长剑 申请学位级别:硕士 专业:电路与系统 指导教师:王成华 20090101

南京航空航天大学硕士学位论文 摘要 无线传感器网络(Wireless Sensor Network,WSN)是一种集成了计算机技术、通信技术、传感器技术的新型智能监控网络,已成为当前无线通信领域研究的热点。 随着生活水平的提高,环境问题开始得到人们的重视。传统的环境监测系统由于传感器成本高,部署比较困难,并且维护成本高,因此很难应用。本文以环境温度和湿度监控为应用背景,实现了一种基于无线传感器网络的监测系统。 本系统将传感器节点部署在监测区域内,通过自组网的方式构成传感器网络,每个节点采集的数据经过多跳的方式路由到汇聚节点,汇聚节点将数据经过初步处理后存储到数据中心,远程用户可以通过网络访问采集的数据。基于CC2430无线单片机设计了无线传感器网络传感器节点,主要完成了温湿度传感器SHT10的软硬件设计和部分无线通讯程序的设计。以PXA270为处理器的汇聚节点,完成了嵌入式Linux系统的构建,将Linux2.6内核剪裁移植到平台上,并且实现了JFFS2根文件系统。为了方便调试和数据的传输,还开发了网络设备驱动程序。 测试表明,各个节点能够正确的采集温度和湿度信息,并且通信良好,信号稳定。本系统易于部署,降低了开发和维护成本,并且可以通过无线通信方式获取数据或进行远程控制,使用和维护方便。 关键词:无线传感器网络,环境监测,温湿度传感器,嵌入式Linux,设备驱动

Abstract Wireless Sensor Network, a new intelligent control and monitoring network combining sensor technology with computer and communication technology, has become a hot spot in the field of wireless communication. With the improvement of living standards, people pay more attention to environmental issues. Because of the high maintenance cost and complexity of dispose, traditional environmental monitoring system is restricted in several applications. In order to surveil the temperature and humidity of the environment, a new surveillance system based on WSN is implemented in this thesis. Sensor nodes are placed in the surveillance area casually and they construct ad hoc network automatieally. Sensor nodes send the collection data to the sink node via multi-hop routing, which is determined by a specific routing protocol. Then sink node reveives data and sends it to the remoted database server, remote users can access data through Internet. The wireless sensor network node is designed based on a wireless mcu CC2430, in which we mainly design the temperature and humidity sensors’ hardware and software as well as part of the wireless communications program. Sink node's processors is PXA270, in which we construct the sink node embedded Linux System. Port the Linux2.6 core to the platform, then implement the JFFS2 root file system. In order to facilitate debugging and data transmission, the thesis also develops the network device driver. Testing showed that each node can collect the right temperature and humidity information, and the communication is stable and good. The system is easy to deploy so the development and maintenance costs is reduced, it can be obtained data through wireless communication. It's easy to use and maintain. Key Words: Wireless Sensor Network, Environment Monitoring, Temperature and Humidity Sensor, Embedded Linux, Device Drivers

设计农业大棚环境监控系统方案

农业大棚环境监控系统方案 一简介 (2) 二农业大棚环境监控概述 (2) 三背景与需求 (2) 四系统的组成 (3) 1)总体架构 (3) (2)系统有两种典型配置结构 (3) (3)传感信息采集 (4) 五大棚监测点现场分布 (4) 六系统的软件 (5) 七常用的传感器 (5) 1、空气温湿度传感器 (5) 2、土壤温度传感器 (6) 3、土壤水分传感器 (6) 4、CO2含量传感器 (6) 5、NH3含量传感器 (7) 6、光照度传感器 (7) 2014.9

一简介 近年来,温室大棚种植为提高人们的生活水平带来极大的便利,得到了迅速 浓度等环境因子对作物的推广和应用。种植环境中的温度、湿度、光照度、CO 2 的生产有很大的影响。传统的人工控制方式难以达到科学合理种植的要求,目前国内可以实现上述环境因子自动监控的系统还不多见,而引进国外具有多功能的大型连栋温室控制系统价格昂贵,不适合国情。 针对目前大棚发展的趋势,提出了一种大棚智能监控系统的设计。根据大棚智能监控的特殊性,需要传输大棚现场参数给管理者,并把管理者的命令下发到现场执行设备,同时又要使上级部门可随时通过互连网或者手机信息了解区域大棚的实时状况。基于GPRS的智能大棚监控系统使这些成为可能。 二农业大棚环境监控概述 农业温室大棚监控系统通过实时采集农业大棚内空气温度、湿度、光照、土壤温度、土壤水分等环境参数,根据农作物生长需要进行实时智能决策,并自动开启或者关闭指定的环境调节设备。通过该系统的部署实施,可以为农业生态信息自动监测、对设施进行自动控制和智能化管理提供科学依据和有效手段。 开拓者kitozer系列的农业温室大棚监控及智能控制解决方案是通过可在大棚内灵活部署的各类无线传感器和网络传输设备,对农作物温室内的温度,湿度、光照、土壤温度、土壤含水量、CO2浓度等与农作物生长密切相关环境参数进行实时采集,在数据服务器上对实时监测数据进行存储和智能分析与决策,并自动开启或者关闭指定设备(如远程控制浇灌、开关卷帘等)。 三背景与需求 在每个智能农业大棚内部署无线空气温湿度传感器、无线土壤温度传感器、无线土壤含水量传感器、无线光照度传感器、无线CO2传感器等,分别用来监测大棚内空气温湿度、土壤温度、土壤水分、光照度、CO2浓度等环境参数。为了方便部署和调整位置,所有传感器均应采用电池供电、无线数据传输。大棚内仅

农业智能大棚控制溯源系统设计方案

农业智能大棚控制溯源系统设计方案

生态农业智能温室大棚监测、溯源及控制系统 设 计 方 案xxxxxxxx有限公司

目录 背景......................................................................错误!未定义书签。一:客户需求 ......................................................错误!未定义书签。二:系统结构及控制模式 ..................................错误!未定义书签。三:现场数据采集与控制功能...........................错误!未定义书签。四:监测软件数据平台 ......................................错误!未定义书签。五:功能应用 ......................................................错误!未定义书签。六:农产品溯源系统 ..........................................错误!未定义书签。 七、条码仓储管理系统(WMS) ...........................错误!未定义书签。 八、商品盘点 ......................................................错误!未定义书签。

背景 温室智能控制系统是利用环境数据与作物信息,指导用户进行正确的栽培管理。物联网温室环境监测系统可广泛应用于农业、园艺、畜牧业等领域,在需要特殊环境要求的场所实施监控和管理,为实现对生态作物的健康成长和及时调整栽培、管理等措施提供及时的科学的依据,同时实现监管自动化。 近年来,随着温室大棚化种植、工厂化育秧和设施栽培等农业生产技术的广泛应用,快速准确地环境参数的收集和分析就成为现实的需求,利用计算机技术对相应的农业气象参数进行采集,则一方面可及时了解作物生长的环境参数,另一方面也可根据采集的参数控制大棚环境的调节从而为农作物的生长提供适宜的生长环境。由于温室内的湿度、温度等环境条件不适合于普通PC 机工作,故这里选用单片机进行数据采集,而采集的数据可经过串口发射接收设备传送给上位PC 机进行分析处理。 一:客户需求 (1)智能温室大棚控制系统 随着国民经济的迅速发展,现代农业得到了长足的进步,全国各地根据需要普遍建设了日光温室、塑料大棚等为农作物创造出良好的生长环境。温室工程成为高效农业的重要组成。

无线环境监测模拟装置

无线环境监测模拟装置无线环境监测模拟装置 全国一等奖全国一等奖 电子科技大学电子科技大学 王康王康王康 胡航宇胡航宇 耿东晛耿东晛 摘要摘要 本作品以MSP430单片机为核心, 利用数字温度传感器以及光敏电阻采集温度和光照信息;通过ASK 调制和调谐式解调(Tone Decoder)进行数据通讯,并采用CSMA 方式解决了多个节点公用同一信道的问题;采用存储转发机制以及对被转发的数据包赋予生命周期的方法,实现了自动转发功能以及对新节点加入和离开的自动识别。探测节点全部采用通用器件,以60mW 左右的平均功耗实现了节点间0.7m 以及转发方式下1.4m 的通讯距离,在达到指标要求的前提下降低了功耗和成本。 关键词:ASK 调制,Tone Decoder, CSMA,存储转发; 一、 方案论证与比较 1.1调制方案选择调制方案选择:: 方案1:采用FSK 调制,优点是具有较强的抗干扰能力。缺点是解调部分的硬 件较为复杂。 方案2:采用ASK 调制,优点是调制和解调的电路都相对简单,缺点是抗干扰 能力较差。通过在干扰较小的频段选择合适的载频,并通过窄带滤波能够消除大部分干扰,所以本作品选择了ASK 调制方式。 1.2解调方案选择解调方案选择:: 方案1:对ASK 信号放大与窄带滤波后,进行包络检波,再通过门限判决的方 法解调。该方案的成本低,缺点是抗干扰能力很差,窄带滤波器容易偏频,难以调试。 方案2:对ASK 信号放大后,采用调谐式解调器(Tone-Decoder)进行解调, 解调器本身是个窄带锁相环,能够省去窄带滤波器,且本身抗干扰能力较强;本作品中采用该方案。 1.3多点通讯方案选择多点通讯方案选择:: 多个节点间共用了同一个通信信道,因此在主机以及多节点之间涉及到信道复用问题。我们对比了以下方案: 方案1:采用时间分隔机制的信道复用,如主-从式的轮询点名或令牌环网络。 考虑到数据转发功能的实现必然要有多台主机,主-从式网络只允许一台主机显然不合适,而令牌环网络在节点随机离开后也会出现令牌无法传递的问题。并且,当节点编号未知时,依次搜索255个节点耗时很长。 方案2:基于碰撞侦测机制的信道复用,如A LOH A 、CSMA 等方式。优点是网络 中每个节点都可以作为主机,随时可以主动发送数据到任何其他节点。缺点是数据包可能因随机碰撞而丢失,且通讯延迟不可预计。但题目中要求5秒较为宽裕,而被传输的信息都是缓变量,允许进行多次重发。其中CSMA 方式在发送前进行载波侦听,不会出现A LOH A 在信道拥挤时将信道完全阻塞的现象,所以选择了CSMA 方式进行信道复用。 系统整体框图如图1,每个节点都采用低功耗的MSP430单片机对环境参数

智能家居环境监测系统设计与实现

智能家居环境监测系统设计与实现 智能家居是指在智能化、自动化、信息化的基础上利用传感器网络等进行数据传输,实现家居电器的智能控制,随着4G网络的快速发展,智能家居的及时出现为人们享受生活提供了一个更好的选择。 一、智能家居环境监测系统总体设计 基于ZigBee无线通信技术构建的室内环境监测系统主要实现室内温度、氧气、一氧化碳、二氧化硫、湿度、甲烷和二氧化碳含量等家居环境的检测,其次是监测生活用水、用电和用气的安全性和用量,三是监测室内各种生活家电的状态等。系统设计中,基于ZigBee的传感器节点将室内环境信息发送到无线传感器网络的汇聚节点,通过ARM微处理器实现嵌入式编程,然手通过ARM微处理器和ZigBee汇聚节点实现有效的网络串行通信。通过该系统,采集室内环境信息、输入操作命令、输出操作结果、集中控制室内环境、远程控制家用电器、联动控制室内安防系统等功能。 二、智能家居环境监测系统详细设计 2.1室内环境信息采集功能 通过部署在室内的传感器节点,实现无线传感器网络的室内环境信息采集,以便能够将室内温度、湿度、氧气、二氧化碳、一氧化碳、二氧化硫、甲烷及生活用水和生活电气等相关信息传递到系统中。信息采集和感知是室内环境系统最基本的功能,需要将传感器节点进行良好的部署和优化,以便在最小能量耗费下实现节点的全方位覆盖。 2.2 室内环境信息传输功能 传感器节点采集相关的网络信息后,通过4G网络传输到ZigBee汇聚节点,汇聚节点将多个传感器节点信息传输到室内监测系统的服务器,以便服务器进行处理。信息传输过程中,为了实现高效数据传输和分发,需要将数据进行压缩和存储,实现传感器网络的聚簇作用,同时为了降低传感器网络的通信开销、平衡节点间负载,需要对传感器网络节点和传输节点进行设计。 2.3 室内环境信息处理功能 数据传输到服务器后,环境监测装置负责处理采集到的数据信息,发现相关的信息超过用户设置的预警值,则传感器检测装置通过4G通信网络以短信或数据通信的方式通知用户,同时将收集的信息存储到服务器数据库中。逻辑业务处理将数据统计分析和预测结果发送到相关界面,以便用户查看和分析。 三、Zigbee无线传感网络系统硬件设计

智慧农业视频监控系统解决方案

智慧农业视频监控系统解决方案 目录

第一章项目概述 1.1项目背景 近年来,随着智能农业、精准农业的发展,智能感知芯片、移动嵌入式系统等物联网技术在现代农业中的应用逐步拓宽。在监视农作物灌溉情况、土壤空气变更、以及大面积的地表检测,收集温度、湿度、风力、大气、降雨量,有关土地的湿度、土壤氮噒钾含量和土壤pH值等方面,物联网技术正在精准农业发挥出越来越大的作用,从而实现科学监测,科学种植,帮助农民抗灾、减灾,提高农业综合效益,促进了现代农业的转型升级。 1.2需求分析 我国是一个农业大国,又是一个自然灾害多发的国家,农作物种植在全国范围内都非常广泛,农作物病虫害防治工作的好坏、及时与否对于农作物的产量、质量影响至关重要。农作物出现病虫害时能够及时诊断对于农业生产具有重要的指导意义,而农业专家又相对匮乏,不能够做到在灾害发生时及时出现在现场,因此农作物无线远程监控产品在农业领域就有了用武之地。在传统农业中,人们获取农田信息的方式很有限,主要是通过人工测量,获取过程需要消耗大量的人力,例如食用菌工厂化,刚开始人们开始注意到CO2浓度,温湿度对作物生长的作用,但是不舍得在传感器和自动控制领域中出太多钱,每天浪费人力,去每个房间用CO2检测仪检测CO2浓度,自己去开启风机。而通过使用无线传感器网络可以有效降低人力消耗和对农田环境的影响,获取精确的作物环境和作物信息。在现代农业中,大量的传感器节点构成了一张张功能各异的监控网络,通过各种传感器采集信息,可以帮助农民及时发现问题,并且准确地捕捉发生问题的位置。这样一来,农业逐渐地从以人力为

中心、依赖于孤立机械的生产模式转向以信息和软件为中心的生产模式,从而大量使用各种自动化、智能化、远程控制的生产设备,促进了农业发展方式的很大转变。 但是仅仅依靠智能传感器实时监控农作物生长环境的各项参数。不足以完成对农作物生长的实时跟踪,及时反馈各种病虫害并由专家分析解决。众多智能感知芯片监控的环境信息最终目的便是服务于农作物的健康茁壮成长,以获取更高的经济收益。那么怎样才能实时记录农作物的生长情况,及时处理各种病虫害又避免由于每天逐一记录数据而带来的大量的人力成本呢? 由某某市某某技术股份有线公司开发的智能农业视频监控系统可以完美的解决这个问题。 第二章设计依据与原则 2.1设计思路 智能农业监控系统以3G/wifi网络为骨架,将监控中心、远程监控工作站、数据服务器、无线移动通讯网、终端有机地结合在一起,以服务器为核心实现分布式多级监控,具有“经济、实用、性能价格比高、可伸缩性强”的优点。 2.2设计原则 先进性:本方案设计采用的产品和系统是当代先进计算机技术、安防技术的应用成果,具有一定的前瞻性,特别是采用OFDM 通信技术,使系统安全性、无线信道抗干扰能力、抗衰落能力大大增强,并提高了无线信道的传输速率。 智能化:系统中采用的产品和平台具有智能特征,比如自主编程、记忆功能、主动检测等;前端设备与系统具备良好而可靠的通讯能力和故障自动检测、报警功能等。

智能环境监测系统的设计说明

智能环境监测系统的设计 Design on the intelligent system of monitoring environment

摘要 系统主要由数据采集端和移动监控终端两部分组成。采用16位单片机SPCE061A为处理核心,在数据采集端,利用两片CD4067BE分别挂接16只DHT11温湿度传感器和16只光照强度传感器;采用10位ADC实现对环境声音的实时录制,加入OV7670摄像头进行实时拍照监控,最后把所采集到的数据帧通过NRF905无线传输模块传送到移动监控终端。在移动监控终端,通过NRF905接收数据,将处理后的环境参数数据进行显示,接收到的语音压缩编码通过10位DAC进行解码播放,通过按键切换进入全屏环境参数显示模式或全屏监控照片显示模式,并将接受到的环境参数、声音、照片存储到SD卡中。本文以SPCE061A超低功耗单片机为核心,设计了通用智能终端和智能温湿度传感器,重点介绍了该终端和传感器的任务、硬件、软件以及控制算法的设计与实现。硬件方面,介绍了系统各个部分的设计思想、原理电路以及,并给出了系统总硬件原理图;另外,为了实现系统的低成本和低功耗,在满足设计要求的前提下,尽可能选用了价格低廉和低功耗的元器件。软件方面,采用了时间触发的混合调度器模式设计,对系统各个任务进行了设计,并给出了系统软件低功耗设计方法。 关键词:SPCE061A;多节点;无线传输;HMI Abstract The system is designed for two parts of data acquisition terminal and mobile monitoring terminal. Its processing core is SPCE061A which is a 16 bits mcu. In the data acquisition terminal, 16 DHT11 of single bus temperature, humidity sensor and 16 light intensity sensor are hung on two CD4067BE. The environmental sound is recorded to coding and compression with 10 bits ADC which is built in the mcu at any time. Add OV7670 which is a camera module to monitor at anytime. ALL collected data is transmitted to the mobile monitoring terminal through NRF905 of wireless transmission module. In the mobile monitoring terminal, the data is received through NRF905.The environmental parameter data is displayed after dealing with and the compression coding of speech is decoded to play with 10 bits DAC.We can switch to full-screen environment parameter display mode or full-screen picture display mode with the keys. At last, the environmental parameter, sound and photos are stored to the SD card.Based on the SPCE061A ultra low power microcontroller as the core, a general intelligent terminal and intelligent temperature and

农业气象站环境监控方案

农业物联网环境监测智能气象站系统方案 现代农业智能化包含了育种育苗、植物栽种管理、土壤及环境管理、农业科技设施等多个方面实施程序化和计算机软件的参与。农业的高科技电子智能控制设备,在我国农业战线基本是一个空白。而国外的产品价格极为昂贵,且并非安全适用。利用高科技技术,促进农业产量提高、品质提升、成本下降都有积极意义。 智能农业气象站为九纯健科技面向农业领域推出的一款低成本、高性能远程环境采集监控系统。该系统由国内领先品牌九纯健系列传感器、九纯健数据采集器、九纯健智能控制器系统、九纯健短信报警系统、九纯健农业综合监控管理软件平台集成。 九纯健智能气象站系统组成部件介绍 九纯健智能气象站由气象传感器、气象数据记录仪、电源系统、野外防护箱和不锈钢支架等部分构成。风速、风向、雨量、蒸发量、空气温度、空气湿度、太阳辐射等传感器为气象专用传感器,传感器的性能直接决定智能气象站的整体运行的稳定性,所以选择具有高精度高可靠性的气象传感器至关重要;九纯健气象数据记录仪具有气象数据采集、气象数据定时存储、参数设定、友好的软件人机界面和标准通讯传输功能。 九纯健智能气象站系统数据联网功能概述 九纯健智能气象站专业用于采集空气中温度、湿度、风向、风速、日照强度、太阳辐射、降雨量、大气压力等气象参数。实现对林业、农业、园林等综合生态信息自动监控、对环境监控实行自动化控制和智能化管理。 系统网络连接传输方式介绍:提供了有线传输和无限传输两种方式进行传输数据! 有线传输方式: 将智能气象站上所采集到的数据通过标准的RS232/RS422/RS485/USB通讯接口与监测中心(总控室)上位机有线连接(线缆采用通讯专用线缆),最长有效通讯距离可长达1200米!也可以通过网络接口实现局域网多站点监测; 无线传输方式: zigbee无线传输方式:九纯健智能气象站结合新兴的zigbee无线通讯技术来实现数据无线传输,zigbee无线传输是短距离、低速率、低功耗、响应快、容量大、低成本的双向无线通讯技术,他可以将成百上千的微笑传感器之间相互协调通讯,他们以“接力”方式通过无线电波将数据从一个传感器传到另一个传感器上,所以具有极高的通信效率,数据最终传输到上位机或其它无线技术如WiMax等收集。适用于学校农场林园等比较开阔的场合,通讯距离一般介于在10M-200M之间,无任何通讯费用! 射频无线传输方式:采用全球免执照频段无线射频进行数据传输,通讯距离一般在

环境监测信息系统总体设计方案

环境保护信息系统总体设计方案 环境监测信息系统 总体设计方案 - 1 -

目录 环境监测信息系统总体设计方案 -------------------------------------- 错误!未定义书签。 1 引言------------------------------------------------------------------------------------------------ - 5 - 1.1设计思想 -------------------------------------------------------------------------------------5- 1.2设计背景 -------------------------------------------------------------------------------------5- 1.3参考文献 -------------------------------------------------------------------------------------6- 2 系统概述 ----------------------------------------------------------------------------------------- - 6 - 2.1系统设计原则 -------------------------------------------------------------------------------6- 2.2系统目标与运行环境 ---------------------------------------------------------------------7- 2.3需求分析 -------------------------------------------------------------------------------------8- 3 系统总体设计---------------------------------------------------------------------------------- - 10 - 3.1 系统物理结构 ------------------------------------------------------------------------------- - 11 - 3.1.1 系统流程图 -------------------------------------------------------------------------------- - 11 - 3.1.2 技术要求 ---------------------------------------------------------------------------- - 13 - 3.1.3 系统体系结构---------------------------------------------------------------------- - 14 - 3.2子系统功能描述及实现---------------------------------------------------------------- -14- 3.2.1 系统总体结构---------------------------------------------------------------------- - 14 - 3.2.2 子系统结构 ------------------------------------------------------------------------- - 14 - 3.3各子系统功能模块的实现 ------------------------------------------------------------ -21- 3.3.1信息输入模块 ---------------------------------------------------------------------- - 21 - 3.3.2 信息修改模块---------------------------------------------------------------------- - 21 - 3.3.3 信息查询功能---------------------------------------------------------------------- - 21 - 3.3.4 信息分析功能---------------------------------------------------------------------- - 22 - 3.3.5 信息输出功能---------------------------------------------------------------------- - 22 - 3.3.6 其它功能 ---------------------------------------------------------------------------- - 22 - 3.4软件结构图 ----------------------------------------------------------------------------------- - 24 - 3.4.1应用软件的设计思想 -------------------------------------------------------------- - 24 - 3.4.2软件系统总体架构 ---------------------------------------------------------------- - 25 - 4 开发过程--------------------------------------------------------------------------------------- - 26 - 4.1系统开发环境----------------------------------------------------------------------------- -26- 4.2总体进度计划 ----------------------------------------------------------------------------- -26- 4.3经费预算 ----------------------------------------------------------------------------------- -27- 5 软件设计标准 -------------------------------------------------------------------------------- - 27 - 5.1 用户界面-------------------------------------------------------------------------------------- - 27 - 5.2 硬件接口-------------------------------------------------------------------------------------- - 28 -

基于物联网的智能农业系统设计

课程设计报告 (物联网技术与应用) 学院:电气工程与自动化学院 题目:基于物联网的智能农业系统设计专业班级:自动化131班 学号:2420132905 学生姓名:吴亚敏 指导老师:韩树人 时间:2016年4月30日

摘要 由于现代农业管理中农田的种植范围大、监控点设置多、布线复杂等,为此我们基于物联网技术对于当前的农业管理系统进行优化,研究开发了基于物联网技术的职能农业系统,并能够实现对管理区域内的农作物的土壤、环境、灾情预报、灌溉控制、温度控制在内的多项职能化的农业管理系统。 关键词:农业系统;物联网;系统设计

目录 摘要 (2) 第1章物联网技术的研究现状和发展情景 (1) 1.1研究现状 (1) 1.2发展趋势 (2) 第2章智能农业概述 (3) 第3章系统的需求分析 (4) 第4章系统的组成 (5) 第5章系统的开发平台设计 (6) 5.1无线传输协议选择 (6) 5.2硬件节点平台 (6) 5.3系统的软件设计 (7) 第6章系统调试 (8) 第7章心得体会 (9) 参考文献 (11)

第1章物联网技术的研究现状和发展情景 1.1研究现状 M2M技术、传感网技术及射频识别(RFID)技术、网络通信技术是物联网的关键技术。 (一)M2M技术。M2M技术通过实现机器与机器、人与人、人与机器之间的通信,与操作者共享了使机器设备、应用处理过程与后天信息系统提供的信息。M2M技术提供了传输数据的优良手段,使设备能够实时地在系统之间、远程设备之间、或个人之间建立无线连接成为可能。 (二)传感网技术。大规模无线传感网络技术、传感器及其智能处理技术的结合便是传感网技术。由于是一种检测装置,传感器能够感受到被测量的信息,并能将检测到的信息,按一定变换规律变换成电信号或其他所需形式的信息输出,以满足信息的存储、传输、显示、记录、处理等要求。实现自动控制与自动检测的首要环节是传感器,在实际应用中,传感器相当于人的“感觉器官。”新型技术的低能耗、小型化、可移动、低成本有点可以满足物联网的“物-物”相联需要,无线传感网能够在满足上述需要的前提下,提供具有自动修复功能和自动组网的网状网络,使无线网络具有初步的智慧功能。伴随着新技术革命的到来,全球已进入全新的信息化时代。在实际应用时,首先应解决的是如何获取准确可信的信息的问题,而在利用信息的过程中,传感器具有非常突出的地位,这是由于传感器是获取生产和自然领域中信息的手段和主要途径。 (三)射频识别(RFID)技术。通常,当特定的信息读写器通过带有电子标签的物品时,读写器激活标签,并向读写器及信息处理系统传送标签中的信息,从而完成信息的自动采集工作。一个典型的RFID系统是由读写器、RFID电子标签及信息处理系统组成的。信息处理系统根据需求承担相应的信息处理及控制工作。由于每个RFID标签都有一个唯一的识别码,如果它的数据格式有很多是互不兼容的,在闭环情况下,对企业的影响不是很大。

相关文档
相关文档 最新文档