基于Android平台的变量施肥无线控制系统设计
发布时间：2021-06-09 21:39
为顺应国家大力发展农业智能化的政策和推动我国智慧农业发展政策,我国近几年加大了在智能农业方面的投资力度。精准农业技术的有效利用是最高效的方式,结合现代先进技术并合理利用农业资源,可以以最节省的作业方式得到更高的收入水平,本论文就精准施肥技术设计了一款基于Android平台的变量施肥无线控制系统,系统主要包括施肥监控APP和施肥执行控制器,论文主要完成内容如下:1.系统硬件执行器设计。施肥执行控制器主要包括数据采集模块、频率电压转换模块、排肥电机驱动器和排肥驱动电机,系统启动后施肥监控APP向施肥执行控制器循环发送控制指令,实现施肥机的控制和作业状态的监控。2.系统软件设计。施肥监控APP于Android Studio平台进行开发,此平台提供了直观的界面设计窗口,是Google专门为开发Android应用而定制的开发平台,所以使用起来比传统的Eclipse更加便捷而人性化。施肥监控APP界面包括施肥参数设置和施肥状态的监测显示。系统作业时,客户端APP通过WiFi无线网络与施肥执行控制器进行数据交互,并在客户端进行数据采集、数据处理、数据发送,结合比例控制算法和滞环控制方式使施肥电机转速...
【文章来源】：太原理工大学山西省 211工程院校
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究现状及发展趋势
1.2.1 精准变量施肥技术研究现状
1.2.2 远程控制技术在农业方面的发展现状
1.2.3 Android平台发展及其应用现状
1.2.4 直流无刷电机的应用与研究现状
1.3 主要研究内容与章节安排
1.3.1 主要研究内容
1.3.2 论文章节安排
1.4 本章小结
第二章 系统整体方案设计及相关技术介绍
2.1 系统整体设计目标与要求
2.2 系统整体结构介绍
2.3 控制系统平台相关技术介绍
2.3.1 操作系统概述
2.3.2 Android应用程序的基本组件
2.4 开发语言
2.5 系统通信方式选择
2.6 本章小结
第三章 施肥系统执行控制器硬件设计
3.1 系统执行控制器硬件系统概述
3.1.1 硬件系统设计原则
3.1.2 硬件系统整体结构
3.2 Android控制终端选型
3.3 数据采集模块概述与选型
3.4 直流无刷电动机特性
3.5 施肥电机转速采集单元设计
3.5.1 电机转速编码器
3.5.2 频率信号隔离器
3.6 施肥机行驶速度采集单元设计
3.6.1 GPS速度传感器
3.6.2 频率转电压模块
3.7 电机驱动器的选型
3.8 组装完成的硬件系统
3.9 本章小结
第四章 客户端控制APP设计
4.1 Android开发环境搭建
4.2 客户端控制系统界面布局设计
4.2.1 主要界面设计
4.2.2 界面的跳转设计原理
4.2.3 布局设计
4.3 Modbus通信协议
4.3.1 通信参数
4.3.2 Modbus指令说明
4.4 控制程序设计
4.4.1 Socket数据传输协议
4.4.2 数据接收程序设计
4.4.3 数据处理程序设计
4.4.4 数据发送程序设计
4.4.5 电机转速控制程序设计
4.4.6 CRC校验
4.5 本章小结
第五章 系统性能测试及试验验证
5.1 监控系统客户端的安装调试
5.2 试验平台搭建
5.3 系统性能测试试验
5.3.1 排肥转速监测曲线标定试验
5.3.2 排肥转速控制精度试验
5.3.3 车速测量准确率试验
5.3.4 车速与施肥量交互作用下系统排肥性能试验
5.4 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 工作总结
6.2 工作展望
参考文献
致谢
攻读硕士期间发表的学术论文和参加科研情况
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于Modbus协议在智能家居中的应用[J]. 邵先来,赵佳. 集成电路应用. 2019(02)
[2]MODBUS RTU转TCP协议远程通讯在海上平台的应用[J]. 李明海. 当代化工研究. 2019(01)
[3]果园有机肥开沟施肥机液压系统设计与仿真[J]. 王向阳,吴雪璐,刘晓丽,毕新胜,史先柱,李姝卓. 中国农机化学报. 2018(11)
[4]基于Android平台的农业信息系统APP的设计实现[J]. 熊建军,马富裕. 农村科技. 2018(04)
[5]玉米免耕深松多层施肥精量播种机械化技术试验研究[J]. 王耀凤,褚春年,郭变梅,魏礼. 中国农机化学报. 2018(02)
[6]外槽轮排肥器关键工作参数对排肥量影响的仿真与试验研究[J]. 汪博涛,白璐,丁尚鹏,姚毓香,黄玉祥,朱瑞祥. 中国农机化学报. 2017(10)
[7]基于Android平台的温室监控系统设计[J]. 赵江武,高涛,陈教料,王彪. 江苏农业科学. 2017(13)
[8]草莓种植中物联网技术的应用分析[J]. 杨春俊,沈朗,赵敏,杨斌. 中国高新技术企业. 2016(35)
[9]劳动力转移、化肥过度使用与面源污染[J]. 史常亮,李赟,朱俊峰. 中国农业大学学报. 2016(05)
[10]农业APP研究进展及展望[J]. 赵璞,朱孟帅,秦波,杨海成,韩书庆. 农业展望. 2016(02)
博士论文
[1]精准农业变量施肥理论与试验研究[D]. 陈立平.中国农业大学 2003
硕士论文
[1]永磁无刷直流电机驱动的电动压缩机控制研究[D]. 马跃.吉林大学 2017
[2]基于Android的直线开关磁阻电机监控系统研究[D]. 马越.深圳大学 2016
[3]基于Android系统的温室环境监控APP研究与开发[D]. 徐正华.河南科技大学 2015
[4]基于Android的家庭移动健康监测系统的设计[D]. 王峰.河北工业大学 2015
[5]变量施肥控制系统关键技术的研究[D]. 姜立明.黑龙江八一农垦大学 2014
[6]Android系统架构研究与应用[D]. 张娜.西安科技大学 2013
[7]基于Android平台的移动终端应用程序的研究与开发[D]. 张亚杰.郑州大学 2013
[8]直流无刷电机控制系统的研究与设计[D]. 管于球.中南大学 2013
[9]变量施肥控制方法研究[D]. 刘步玉.东北林业大学 2013
[10]基于Android的移动视频监控系统的设计与实现[D]. 李飞霞.电子科技大学 2013
本文编号：3221355
【文章来源】：太原理工大学山西省 211工程院校
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究现状及发展趋势
1.2.1 精准变量施肥技术研究现状
1.2.2 远程控制技术在农业方面的发展现状
1.2.3 Android平台发展及其应用现状
1.2.4 直流无刷电机的应用与研究现状
1.3 主要研究内容与章节安排
1.3.1 主要研究内容
1.3.2 论文章节安排
1.4 本章小结
第二章 系统整体方案设计及相关技术介绍
2.1 系统整体设计目标与要求
2.2 系统整体结构介绍
2.3 控制系统平台相关技术介绍
2.3.1 操作系统概述
2.3.2 Android应用程序的基本组件
2.4 开发语言
2.5 系统通信方式选择
2.6 本章小结
第三章 施肥系统执行控制器硬件设计
3.1 系统执行控制器硬件系统概述
3.1.1 硬件系统设计原则
3.1.2 硬件系统整体结构
3.2 Android控制终端选型
3.3 数据采集模块概述与选型
3.4 直流无刷电动机特性
3.5 施肥电机转速采集单元设计
3.5.1 电机转速编码器
3.5.2 频率信号隔离器
3.6 施肥机行驶速度采集单元设计
3.6.1 GPS速度传感器
3.6.2 频率转电压模块
3.7 电机驱动器的选型
3.8 组装完成的硬件系统
3.9 本章小结
第四章 客户端控制APP设计
4.1 Android开发环境搭建
4.2 客户端控制系统界面布局设计
4.2.1 主要界面设计
4.2.2 界面的跳转设计原理
4.2.3 布局设计
4.3 Modbus通信协议
4.3.1 通信参数
4.3.2 Modbus指令说明
4.4 控制程序设计
4.4.1 Socket数据传输协议
4.4.2 数据接收程序设计
4.4.3 数据处理程序设计
4.4.4 数据发送程序设计
4.4.5 电机转速控制程序设计
4.4.6 CRC校验
4.5 本章小结
第五章 系统性能测试及试验验证
5.1 监控系统客户端的安装调试
5.2 试验平台搭建
5.3 系统性能测试试验
5.3.1 排肥转速监测曲线标定试验
5.3.2 排肥转速控制精度试验
5.3.3 车速测量准确率试验
5.3.4 车速与施肥量交互作用下系统排肥性能试验
5.4 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 工作总结
6.2 工作展望
参考文献
致谢
攻读硕士期间发表的学术论文和参加科研情况
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于Modbus协议在智能家居中的应用[J]. 邵先来,赵佳. 集成电路应用. 2019(02)
[2]MODBUS RTU转TCP协议远程通讯在海上平台的应用[J]. 李明海. 当代化工研究. 2019(01)
[3]果园有机肥开沟施肥机液压系统设计与仿真[J]. 王向阳,吴雪璐,刘晓丽,毕新胜,史先柱,李姝卓. 中国农机化学报. 2018(11)
[4]基于Android平台的农业信息系统APP的设计实现[J]. 熊建军,马富裕. 农村科技. 2018(04)
[5]玉米免耕深松多层施肥精量播种机械化技术试验研究[J]. 王耀凤,褚春年,郭变梅,魏礼. 中国农机化学报. 2018(02)
[6]外槽轮排肥器关键工作参数对排肥量影响的仿真与试验研究[J]. 汪博涛,白璐,丁尚鹏,姚毓香,黄玉祥,朱瑞祥. 中国农机化学报. 2017(10)
[7]基于Android平台的温室监控系统设计[J]. 赵江武,高涛,陈教料,王彪. 江苏农业科学. 2017(13)
[8]草莓种植中物联网技术的应用分析[J]. 杨春俊,沈朗,赵敏,杨斌. 中国高新技术企业. 2016(35)
[9]劳动力转移、化肥过度使用与面源污染[J]. 史常亮,李赟,朱俊峰. 中国农业大学学报. 2016(05)
[10]农业APP研究进展及展望[J]. 赵璞,朱孟帅,秦波,杨海成,韩书庆. 农业展望. 2016(02)
博士论文
[1]精准农业变量施肥理论与试验研究[D]. 陈立平.中国农业大学 2003
硕士论文
[1]永磁无刷直流电机驱动的电动压缩机控制研究[D]. 马跃.吉林大学 2017
[2]基于Android的直线开关磁阻电机监控系统研究[D]. 马越.深圳大学 2016
[3]基于Android系统的温室环境监控APP研究与开发[D]. 徐正华.河南科技大学 2015
[4]基于Android的家庭移动健康监测系统的设计[D]. 王峰.河北工业大学 2015
[5]变量施肥控制系统关键技术的研究[D]. 姜立明.黑龙江八一农垦大学 2014
[6]Android系统架构研究与应用[D]. 张娜.西安科技大学 2013
[7]基于Android平台的移动终端应用程序的研究与开发[D]. 张亚杰.郑州大学 2013
[8]直流无刷电机控制系统的研究与设计[D]. 管于球.中南大学 2013
[9]变量施肥控制方法研究[D]. 刘步玉.东北林业大学 2013
[10]基于Android的移动视频监控系统的设计与实现[D]. 李飞霞.电子科技大学 2013
本文编号：3221355
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/nykj/3221355.html
