大豆播种监测系统数据传输技术研究

发布时间：2020-05-07 14:53

【摘要】：黑龙江省耕地面积约占全国耕地面积的十分之一，黑龙江省大豆种植面积占全国种植面积近50%，针对大豆大面积的种植情况，导致出现了对大豆播种作业状态很难实施监测的问题，如果精密播种机在播种作业过程中出现播种故障而不能被作业人员及时的发现，那么将会带来严重的损失。为避免出现这种情况，在精准农业技术的发展前提下，设计了嵌入式CAN无线播种监测系统。在本系统的设计过程中加入了无线通信技术、嵌入式技术、CAN总线技术。播种监测系统的嵌入式平台搭建需要了解播种监测系统的功能要求，将系统的各个模块功能进行集成化的设计，这样系统增加了稳定性的同时，也保证了系统的可靠性。在播种监测系统的设计过程中，，为了能更好的完成系统的设计，选择了Windows CE作为本设计的操作系统。嵌入式计算机是根据嵌入式技术软件开发平台进行搭建的，采用VB.NET对嵌入式计算机进行程序编写以实现播种情况进行监测的功能。本系统设计以CAN总线技术为播种监测系统核心。通过CAN总线将播种传感器现场采集的播种信息，经过智能CAN节点处理后，广播到整个CAN总线网络中，并以唯一报文ID为识别符将信息报文传送到监测主节点建立的监视系统中，主节点对接收到的报文进行相应的解析等处理，最终将播种实际情况实时准确的展现在监视界面上。完成驾驶员在操作室内直接从监视主节点终端看到拖拉机挂载的播种机的播种情况。在精密播种机播种作业过程中，由于不同的作业，必须安装不同的监测设备，以获取不同的作业数据，分析这种播种检测系统的结构和特点，针对其作业环境恶劣、布线繁琐的情况，基于无线通信技术无需布线等方面的优势，选择了蓝牙无线通信技术和3G无线通信技术对上位机和下位机分别进行数据的采集和传输。蓝牙技术是为实现嵌入式计算机和下位机通信服务，3G无线通信技术是为监测中心的台式计算机和下位机之间的通信服务。
【图文】：

框图,监测系统,框图,方案

2.1 监测系统总体方案构建根据检测系统所要实现的功能，采用以单片机为核心的监测系统。该系统以大豆播种机为研究对象，主要完成种子漏播检测、自动声光报警和显示播种计数，并通过无线传输系统传输到上位机进行数据存储和分析。该系统可以检测播种机播种参数并在上位机上进行显示播种数。光电传感器安装在输种管开沟器附近，每个输种管上对称地安装一个光电传感器。每个输种管代表一行，每行都通过一个指示灯来显示播种状况。当种子经过光电传感器时所产生的脉冲信号被输送到单片机，由单片机来判断脉冲信号是否正常。当出现漏播、种子箱内缺种或排种器堵塞时通过报警电路进行声光报警。当播种机正常播种时，指示灯处于闪烁状态，表示正常；当播种机某一行或者某数行播种出现漏播时，对应行的指示灯将处于常亮状态，表示出现故障。监测系统框图如图 2-1 所示。

宿主机,目标机,开发模式,程序

很容易被用户掌握和使用，不会出现陌生感，软件编程人员完成 Wind与微软的开发程序是一样的，大大缩短软件开发的周期。基于以上的这些系统选择 Windows CE 操作系统能够更好地完成本设计的要求[38]。式系统的开发模式系统的开发模式是在宿主机和目标机上运行的。交叉编译可以在一台设发平台上编写程序，在另一台设备上运行编写的程序代码，宿主机可以嵌入式系统的程序运行设备可以叫做目标机，和其他的 PC 机是不同的串口才能在宿主机上运行编写的程序，固化在 FLASH 上，需要宿主机目标机上运行的应用程序[39]。嵌入式系统开发见图 2-2。
【学位授予单位】：黑龙江八一农垦大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：S223.2

【参考文献】