基于ARM的育苗嫁接环境智能监控系统设计

发布时间：2019-10-29 09:51

【摘要】：基于ARM的育苗嫁接环境智能监控系统是一种通过嵌入式ARM处理器实现采集、控制和传输,通过嵌入式Linux操作系统进行调度,并将两者有机结合的现代化育苗嫁接系统,以达到在没有人工干预的情况下,自动调节育苗嫁接所需环境参数的目的。系统包含三个模块:控制中枢模块、采集和控制模块、无线通信模块。各模块均基于ARM微处理器或微控制器设计,具有低功耗、高能耗比、外设丰富、扩展性强、稳定可靠等的特点。系统硬件设计部分包含处理器电路设计及控制电路设计。处理器电路设计包括的供电电路设计、晶振电路设计、调试下载电路设计以及外部存储器电路设计。控制电路设计包括传感器采集电路设计、加热电路设计、加湿电路设计,其中温度传感器采用DS18B20,湿度传感器采用HS1101,加热装置采用碳纤维加热薄膜,加湿装置采用电磁阀和高压喷头。系统软件设计包含U-Boot移植,Linux内核移植,Yaffs2文件系统构建,Qt图形用户界面设计,历史数据库设计,自动控制软件设计。实验中选用的育苗阶段培育作物为辣椒、韭菜、西瓜、冬瓜;嫁接阶段培育作物为黄瓜、西瓜、冬瓜、番茄。现场实验结果表明,结果符合预期要求,系统工作过程中,当苗架中每层所培育的作物种类不一样时,各层的温度、湿度环境能够分别控制并维持,没有发现明显的互扰现象。系统能够维持育苗嫁接过程所需要的温度、湿度环境。误差分析表明,系统工作时的误差在设计精度的允许范围内,可广泛应用于农作物的育苗嫁接过程当中。
【图文】：

现有育苗架

框图,系统设计,框图,苗架

DS18B20 和 HS1101 两种较成熟的传感器，保证系统稳定性；控制装置采用碳纤维加热薄膜和高压喷头，加热加湿效率较高；GPRS 通信模块基于 Shuncom SZ-11 方案设计，包含 Modbus 数据通信协议和 AT 命令集，省去了通过 AT 命令进行通信的繁琐步骤；远程监控上位机布置在机房，通过 GPRS 无线协议远程实时监控苗架内的情况。系统设计框图，，如图 2.1 所示。
【学位授予单位】：河北工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：S126;TP277

【参考文献】