传感器技术在物理农业中的应用研究
发布时间：2021-12-09 01:16
众所周知,中国是一个农业大国,拥有15亿人口,其农业发展的问题一直都是中国甚至全世界广为关注的问题。农业的发展是人口解决温饱问题的关键,同时也是保障全世界安稳发展的物质基础。中国有大量的耕地,传统的农业并不能满足现在社会农业发展的要求。传统的农业主要还是以人力为主,机械为辅的方式,造成了很大的人力资源浪费。而且传统农业很难根据土地实时状况进行种植环境的改变来确保农作物处于最佳的生长状况,使得农业物有着更高的产量。因此,需要一种新型的农业种植系统来改善现在农业发展的问题。本文设计实现了一种新型的农业种植系统。其主要作用是实现对农作物生长环境的实时监控,并根据农作物的生长环境做出相应的调整。本系统主要是利用传感器技术对农作物的生长环境进行感知,利用无线通讯技术进行数据的传输。系统各个监测节点通过ZigBee网络将数据传送到协调节点,协调节点通过GPRS将数据传送至服务器,达到远程监测的目的。同时,通过对农作物生长环境的监测,达到实现精准化种植,最佳化生长和可视化管理的效果。本文经过试验可知,该系统运行稳定,数据采集精度高、传输稳定、实时性强,且能够根据农作物的生长环境做出相应的调整,能够使...
【文章来源】：苏州大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
STC12C5A60S2的内部结构框图
传感器技术在物理农业中的应用研究 第三章 智慧农业系统硬件设计与实现空气中的湿度对于农作物的生长具有比较重要的地位。DHT11 是一款数字型的湿温度传感器，该传感器集成了一个电阻式的测湿元件和一个 NTC 的测温元件[26]，该传感器和单片机之间的通信采用的单总线，只需要连接单片机的一个 I/O 口，该传感器的输出数据通过校验和的方式来进行校验；该传感器的功耗低，采用 5V 供电，工作时的最大电流是 0.5mA，湿度的测量范围是 20-90%RH，湿度的分辨率是 1%RH，采样周期是 1S。该传感器还具有体积小，精度高的特点，所以本次的系统设计选择DHT11 湿温度数字传感器来测量农作物生长环境中的湿度。3.1.3 监测节点的电路设计1.单片机最小系统设计协调节点的单片机选择的是 51 系列的 STC12C5A60S2[27]，其最小系统包括供电，接地，晶振以及复位。电源采用 5V 供电，复位电路采用的是上电复位，晶振使用的是 11.0592MHz 的晶振。其电路设计图如下：
图 3-3 传感器接口电路电路的设计电路是 5V 转 3.3V 电路，由于该单片机使用的是 5V 供电，但.3V 供电，所以就需要进行转压。本次的转压芯片选择的是 持 18V 的电压输入，能够满足此次的转压设计。转压电路如图 3-4 5V 转 3.3V 电路
【参考文献】：
期刊论文
[1]物联网的内涵与应用及其对过程自动化的启示[J]. 李云飞,陈良,王树青. 石油化工自动化. 2011(02)
[2]物联网的技术思想与应用策略研究[J]. 朱洪波,杨龙祥,于全. 通信学报. 2010(11)
[3]物联网及其技术发展[J]. 杨震. 南京邮电大学学报(自然科学版). 2010(04)
[4]物联网概念模型与体系结构[J]. 沈苏彬,毛燕琴,范曲立,宗平,黄维. 南京邮电大学学报(自然科学版). 2010(04)
[5]物联网:概念、架构与关键技术研究综述[J]. 孙其博,刘杰,黎羴,范春晓,孙娟娟. 北京邮电大学学报. 2010(03)
[6]物联网技术研究综述[J]. 王保云. 电子测量与仪器学报. 2009(12)
[7]Zigbee传感器网络在路灯远程监控系统中的应用[J]. 李战明,刘宝. 微计算机应用. 2009(02)
[8]Middleware for Wireless Sensor Networks:A Survey[J]. 王苗苗,曹建农,李京,Sajal K.Dasi. Journal of Computer Science & Technology. 2008(03)
[9]短距离无线通信技术及其在仪器通信中的应用[J]. 冯莉,董桂梅,林玉池. 仪表技术与传感器. 2007(02)
[10]ZigBee协议网络层的研究与实现[J]. 朱向庆,王建明. 电子技术应用. 2006(01)
硕士论文
[1]基于STC89C52天然气气体泄露报警器的设计[D]. 程文红.东北石油大学 2014
[2]基于ZigBee的城市照明监控系统的研制[D]. 何赛.苏州大学 2012
[3]无线传感网络节点自定位技术的研究[D]. 李响.中国科学技术大学 2009
[4]Zigbee无线传感器网络的研究与实现[D]. 杨赓.浙江大学 2006
本文编号：3529621
【文章来源】：苏州大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
STC12C5A60S2的内部结构框图
传感器技术在物理农业中的应用研究 第三章 智慧农业系统硬件设计与实现空气中的湿度对于农作物的生长具有比较重要的地位。DHT11 是一款数字型的湿温度传感器，该传感器集成了一个电阻式的测湿元件和一个 NTC 的测温元件[26]，该传感器和单片机之间的通信采用的单总线，只需要连接单片机的一个 I/O 口，该传感器的输出数据通过校验和的方式来进行校验；该传感器的功耗低，采用 5V 供电，工作时的最大电流是 0.5mA，湿度的测量范围是 20-90%RH，湿度的分辨率是 1%RH，采样周期是 1S。该传感器还具有体积小，精度高的特点，所以本次的系统设计选择DHT11 湿温度数字传感器来测量农作物生长环境中的湿度。3.1.3 监测节点的电路设计1.单片机最小系统设计协调节点的单片机选择的是 51 系列的 STC12C5A60S2[27]，其最小系统包括供电，接地，晶振以及复位。电源采用 5V 供电，复位电路采用的是上电复位，晶振使用的是 11.0592MHz 的晶振。其电路设计图如下：
图 3-3 传感器接口电路电路的设计电路是 5V 转 3.3V 电路，由于该单片机使用的是 5V 供电，但.3V 供电，所以就需要进行转压。本次的转压芯片选择的是 持 18V 的电压输入，能够满足此次的转压设计。转压电路如图 3-4 5V 转 3.3V 电路
【参考文献】：
期刊论文
[1]物联网的内涵与应用及其对过程自动化的启示[J]. 李云飞,陈良,王树青. 石油化工自动化. 2011(02)
[2]物联网的技术思想与应用策略研究[J]. 朱洪波,杨龙祥,于全. 通信学报. 2010(11)
[3]物联网及其技术发展[J]. 杨震. 南京邮电大学学报(自然科学版). 2010(04)
[4]物联网概念模型与体系结构[J]. 沈苏彬,毛燕琴,范曲立,宗平,黄维. 南京邮电大学学报(自然科学版). 2010(04)
[5]物联网:概念、架构与关键技术研究综述[J]. 孙其博,刘杰,黎羴,范春晓,孙娟娟. 北京邮电大学学报. 2010(03)
[6]物联网技术研究综述[J]. 王保云. 电子测量与仪器学报. 2009(12)
[7]Zigbee传感器网络在路灯远程监控系统中的应用[J]. 李战明,刘宝. 微计算机应用. 2009(02)
[8]Middleware for Wireless Sensor Networks:A Survey[J]. 王苗苗,曹建农,李京,Sajal K.Dasi. Journal of Computer Science & Technology. 2008(03)
[9]短距离无线通信技术及其在仪器通信中的应用[J]. 冯莉,董桂梅,林玉池. 仪表技术与传感器. 2007(02)
[10]ZigBee协议网络层的研究与实现[J]. 朱向庆,王建明. 电子技术应用. 2006(01)
硕士论文
[1]基于STC89C52天然气气体泄露报警器的设计[D]. 程文红.东北石油大学 2014
[2]基于ZigBee的城市照明监控系统的研制[D]. 何赛.苏州大学 2012
[3]无线传感网络节点自定位技术的研究[D]. 李响.中国科学技术大学 2009
[4]Zigbee无线传感器网络的研究与实现[D]. 杨赓.浙江大学 2006
本文编号：3529621
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/nykj/3529621.html
