用嵌入式技术实现对粮情测控系统的研究

发布时间：2017-06-12 08:08

  本文关键词：用嵌入式技术实现对粮情测控系统的研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：从我国现阶段的粮情测控研究来看，很多都是使用的简单的有线体系，控制芯片也还是陈旧的单片机系统，其只可测控温度，湿度等指标；并且布线的麻烦以及衍生的一些缺陷给工作人员带来了诸多不便。在现在的一个物联网时代，系统局部乃至整体的测控都应该建立在嵌入式、互联网技术的基础之上，届时整个粮仓就成了一个无人看管的自动体系，各项参数检测工作都有条不紊的展开。对于检测中不达标的结果，也可以通过电机驱动等方式去得到有效解决。 本文提出并设计了一套以ARM嵌入式开发板为核心的现代粮情测控系统，作为过渡，为了兼容之前的产品设计出基于Boa Web服务器和SQLite数据库的远程监控系统和用zigbee网关组网的无线传感器网络实现的现场测量系统，该系统很大程度上解决了粮仓布线难的问题。此外用motion开源库和madplay程序来控制的移动图像监测系统，方便监测飞鸟的动态过程以及用声音吓跑飞鸟。 同时考虑到部分无线节点的电池问题带来的检测盲区本课题还设计了通过红外传感器原理去让部分可以移动的节点绕过障碍物。不管是无线网络中的温湿度传感器、气体传感器还是红外传感器等硬件都是通过datasheet里面的技术指标编写驱动实现。通过socket编程，使用网络协议将上述传感器收集的信号经一系列转化、处理后，最终经显示终端呈现在粮仓管理员面前；显示终端在本课题中主要涉及现场ARM控制器的LCD屏显示以及基于web技术、利用远程监控的方法让数据显示在管理员办公室的PC上。此外，本课题还在显示端用QT图形界面技术做出直观的界面以及用触摸屏做出了便利的人机控制接口。出于任务处理的多样性，本课题在ARM板上跑的是Linux操作系统，，其开源的特性和方便的移植性为各个功能之间的交互作出了良好的平台铺垫。
【关键词】：嵌入式 粮情 ARM-Linux QT/E 无线
【学位授予单位】：武汉轻工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TP368.1;TS210.7
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第1章 绪论9-13
• 1.1 引言9
• 1.2 嵌入式系统及粮情测控系统架构9-10
• 1.2.1 嵌入式系统发展情况9
• 1.2.2 粮情测控系统的架构图9-10
• 1.3 本课题研究目的及意义10-11
• 1.3.1 国内外现状10-11
• 1.3.2 目的及意义11
• 1.4 本课题的研究内容11-12
• 1.5 课题来源12
• 1.6 论文的章节安排12-13
• 第2章 系统总体设计13-26
• 2.1 引言13
• 2.2 系统硬件部分的设计13-20
• 2.2.1 对开发板的选择14
• 2.2.2 嵌入式微处理器14-15
• 2.2.3 内存和闪存15-16
• 2.2.4 电源管理部分16
• 2.2.5 外设接口16
• 2.2.6 传感器的选择16-19
• 2.2.7 电机选择19-20
• 2.3 系统软件部分的设计20-26
• 2.3.1 软件系统的概述20-21
• 2.3.2 bootloader21
• 2.3.3 嵌入式操作系统21
• 2.3.4 文件系统21-22
• 2.3.5 应用程序22
• 2.3.6 软件层的协同运作22-26
• 第3章 系统主要驱动和远程监控部分的具体实现26-56
• 3.1 引言26
• 3.2 嵌入式 linux 系统开发环境的搭建26-29
• 3.2.1 交叉编译环境的搭建27-28
• 3.2.2 用 NFS 制作根文件系统28-29
• 3.3 嵌入式系统驱动程序的设计29-47
• 3.3.1 温度传感器的驱动实现30-34
• 3.3.2 电机驱动器的实现34-37
• 3.3.3 LCD 液晶屏驱动的实现37-40
• 3.3.4 ADC 和触摸屏驱动的开发40-43
• 3.3.5 USB 摄像头驱动开发43-47
• 3.4 嵌入式远程监控系统47-52
• 3.4.1 Web 服务器的实现47-50
• 3.4.2 嵌入式数据库 SQLite50-52
• 3.5 移动监控图像及报警程序的设计52-56
• 3.5.1 驱动的开发52
• 3.5.2 对报警主程序的设计52-56
• 第4章 无线传感器网络设计56-67
• 4.1 引言56
• 4.2 无线传感器网络的结构与特点56-57
• 4.3 传感器节点的设计原则57-58
• 4.4 无线网络传感器的关键技术58-59
• 4.5 传感器节点的硬件体系结构59-67
• 4.5.1 传感器模块60
• 4.5.2 无线射频通信电路的设计60-63
• 4.5.3 能量供应模块的设计63-64
• 4.5.4 节点身份设计64
• 4.5.5 红外传感器系统的设计64-65
• 4.5.6 移动装置的电机部分原理65-67
• 第5章 图形界面67-71
• 5.1 引言67-68
• 5.2 QT 的简介68
• 5.3 QT 的编译68
• 5.4 QT 的信号与槽68-69
• 5.5 Qt/Embedded-3.3.2 移植要点69-71
• 第6章 经验总结和展望71-72
• 6.1 经验总结71
• 6.2 创新点71
• 6.3 展望71-72
• 参考文献72-75
• 致谢75-76
• 攻读学位期间的研究成果76

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 王朋涛;张元;;基于ARM9的粮情监测子系统设计[J];计算机与数字工程;2010年02期

  本文关键词：用嵌入式技术实现对粮情测控系统的研究，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：443625