水肥一体化通用控制设备研发

发布时间：2020-06-20 09:08

【摘要】：在国家“十二五”规划,中央一号文件政策支持下,水肥一体化已成为发展现代农业的核心,而应用比例仅占全国约9亿亩灌溉面积的8.41%,发展前景广阔。已有相关设备大都为简单混肥设备,缺少监测管理、自动化程度低,配备先进灌溉施肥设备的结构多样、技术门槛高、稳定性难以保证。本文针对以上问题,在研究已有水肥一体化结构的基础上提出通用灌溉施肥结构和可配置智能控制器,其中控制器以LPC2387微处理器为核心,系统结合传感器检测技术、数据采集处理技术、自动化控制技术,同时在μC/OS-II上开发通用嵌入式可编程软件,简单灵活的触摸设置,实现灌溉施肥从传统模式到智能模式相互切换,设备模块化管理、逻辑化关联快速搭建系统,扩展后多达48路控制输出、16路模拟/开关量输入。结合功能需求,改写μC/OS-II相关代码,并移植到到LPC2387硬件平台上。根据该水肥一体化通用设备的显示的特点,使用绘图软件绘制适合这个通用设备的人机界面,把制作好的图片下载到触摸屏,通ADS1.2软件开发程序代码,使用Flash Magic烧到LPC2387中最终实现迪文屏与控制器的配置通信,完成触摸控制效果。可根据灌溉系统管路安装方式分:旁路式,在线式;通过设备中是否提供动力系统分:有多功能电动泵或者没有多功能电动泵;通过设备中施肥系统方式分:有混肥桶(或者混肥池)或者在管路中直接混肥;通过设备中检测系统分:有EC/p H、温度,溶解氧等传感器构成检测系统或者不添加检测装置。每一种情况下可任意添加或删除模块化设备,系统参数设置,通道匹配,会通过逻辑自动关联。经过反复构建,灵活快速,反应灵敏,达到通用的效果。能够满足不同模式结构的水肥一体化设备升级改造,以及快速构建不同规模适用的灌溉施肥设备,并以构建单路施肥系统为例展示通用模式下快速构建过程,实现优化配置、可靠监测、自动调控、精量管理。并在触摸屏上实时监测EC/p H值、流量、溶氧量、阈值报警等动态数据。最后通过系统的功能测试,系统电路工作稳定,系统程序运行正常,可在触摸屏上完成与LPC2387正常通讯,设置系统时间,对系统的测量校准用来满足整个控制器关于时间的设定和调用。通过液晶上可直观看到采集到的数据,测量结果模拟量模块采集输入稳定,其精度符合要求可进行控制。
【学位授予单位】：东北农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：S224.4

【参考文献】

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本文编号：2722199