基于APP农业大棚的巡航机器人的设计与实现
发布时间：2021-01-27 06:39
随着工业机器人的不断发展,自动化技术、电子技术、计算机技术得到了迅速的发展和广泛的应用,而农业机器人在农业领域的应用将成为未来的必然趋势,随着工业领域和第三产业的不断发展劳动力资源逐步转移,人口老龄化程度的加剧,农业领域的劳动力资源严重不足的矛盾凸显,国外已经成功的在农业领域内实现机器换人,很好的解决了劳动力资源的问题,因此我们必须在农业智能化、自动化方面投入更多资金和人力进行开发研究,从而缓解这一矛盾,减轻农户的劳动强度、实现农业的智能化管理。本文设计并实现了基于Arduino开源硬件平台,ln298 DS18B20温度传感器模块、电机驱动模块,利用手机APP控制农业大棚大棚监测系统的巡航机器人,该系统实现了温度监测、通风视频监控等功能,该监测系统打破了传统农业大棚的管理模式,真正实现了智能化管理,系统的易操作、易开发、稳定性好、成本低,可进行普及与推广。该系统主要实现以下功能.（1）采用常见的温度传感器实现农业大棚内温度信号的实时采集。（2）利用机器人所携带的摄像头实时监测大棚内部的情况。（3）利用手机终端的APP软件管理该系统控制机器人LN298电机驱动模块对农业大棚进行巡航,整...
【文章来源】：湖南农业大学湖南省
【文章页数】：90 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
系统分层结构图
图 2.2 系统电路连接图示意图2.4 系统功能概述Arduino UNO R3工作在系统结构的底层，使用WiFi视频采集卡接收数据，由采集卡将获取到的控制命令进行解析，解析完毕后通过串口通信传输到主动模块手机终端中，从而达到远程控制的目的。接受来自无线WiFi模块传输控制命令有：机器人的前进、后退、左转、右转控制命令，鼓风机的启动与停止控制命令。同时，Arduino UNO R3将采集到的温度传感器的温度值进行解析、补偿，实现对环境温度数据精确判断，再将数据按设定的通讯协议进行编码后，通过串口与WIFI模块进行交互，WIFI模块接收到数据后，通过WIFI信号传输到用户手机APP模块进行数据解析显示，温度采集精度达到0.01摄氏度，APP显示扫描周期为0.5ms，实现了数据实时显示功能[11]。
对中间层进行命令的发布，中间层控制底层Arduino UNO R3的执行[9]。图 2.1 系统分层结构图2.3 系统电路的连接Arduino UNO R3 作为控制板，在其上面直接对接 Arduino uno R3 298 的电机扩展板，电机直接与 298 扩展板连接，用 A0 口控制鼓风机的启动与停止，A10 口实现DS18B20 的温度信号采集，视频采集卡与控制板串口连接，在连接过程中 RXD 与 TXD要调换，摄像头直接插在视频采集卡上，其连接接口如图 2.2 所示[10]。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于Arduino uno和nRF24L01的无线温度测试仪的设计[J]. 石从刚,崔连涛,宋剑英. 仪表技术. 2016(10)
[2]基于RAT电路的电吉他失真效果器的研究与制作[J]. 陈秋旻. 北方音乐. 2015(23)
[3]基于WIFI技术的农业大棚环境实时监测系统的设计[J]. 宋林桂,陈清. 软件工程师. 2014(12)
[4]基于Arduino的智能环境监控系统设计[J]. 渠淼,牛国锋,冒张霄,孙丹丹. 微型机与应用. 2014(20)
[5]农业机器人的发展现状及趋势[J]. 姬江涛,郑治华,杜蒙蒙,贺智涛,杜新武,崔丽慧,刘庆,何亚凯. 农机化研究. 2014(02)
[6]Raspberry PI在课程设计中的应用[J]. 李伟,董安定. 电子设计工程. 2013(19)
[7]基于开源软件MJPGStreamer的智能视频监控系统设计[J]. 肖儿良,毛海军,鞠军平,林蔚. 微电子学与计算机. 2013(06)
[8]基于Android平台的无线WiFi控制方法[J]. 王雷,蓝箭,陈雪娟,陈峰. 微型电脑应用. 2012(07)
[9]基于GSM短消息的农业大棚信息采集系统设计[J]. 康鸿雁. 安徽农业科学. 2012(04)
[10]农业大棚温湿度监控系统设计[J]. 王东涛,鞠凤船. 安徽农业科学. 2010(35)
硕士论文
[1]基于安卓平台交互基因的创新性二次开发研究[D]. 刘静娴.湖南大学 2012
[2]WIFI连接系统中无线连接模块的设计与实现[D]. 刘洋.西安电子科技大学 2012
[3]基于PCI总线接口视频采集卡的设计与实现[D]. 史彩娟.天津大学 2007
本文编号：3002621
【文章来源】：湖南农业大学湖南省
【文章页数】：90 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
系统分层结构图
图 2.2 系统电路连接图示意图2.4 系统功能概述Arduino UNO R3工作在系统结构的底层，使用WiFi视频采集卡接收数据，由采集卡将获取到的控制命令进行解析，解析完毕后通过串口通信传输到主动模块手机终端中，从而达到远程控制的目的。接受来自无线WiFi模块传输控制命令有：机器人的前进、后退、左转、右转控制命令，鼓风机的启动与停止控制命令。同时，Arduino UNO R3将采集到的温度传感器的温度值进行解析、补偿，实现对环境温度数据精确判断，再将数据按设定的通讯协议进行编码后，通过串口与WIFI模块进行交互，WIFI模块接收到数据后，通过WIFI信号传输到用户手机APP模块进行数据解析显示，温度采集精度达到0.01摄氏度，APP显示扫描周期为0.5ms，实现了数据实时显示功能[11]。
对中间层进行命令的发布，中间层控制底层Arduino UNO R3的执行[9]。图 2.1 系统分层结构图2.3 系统电路的连接Arduino UNO R3 作为控制板，在其上面直接对接 Arduino uno R3 298 的电机扩展板，电机直接与 298 扩展板连接，用 A0 口控制鼓风机的启动与停止，A10 口实现DS18B20 的温度信号采集，视频采集卡与控制板串口连接，在连接过程中 RXD 与 TXD要调换，摄像头直接插在视频采集卡上，其连接接口如图 2.2 所示[10]。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于Arduino uno和nRF24L01的无线温度测试仪的设计[J]. 石从刚,崔连涛,宋剑英. 仪表技术. 2016(10)
[2]基于RAT电路的电吉他失真效果器的研究与制作[J]. 陈秋旻. 北方音乐. 2015(23)
[3]基于WIFI技术的农业大棚环境实时监测系统的设计[J]. 宋林桂,陈清. 软件工程师. 2014(12)
[4]基于Arduino的智能环境监控系统设计[J]. 渠淼,牛国锋,冒张霄,孙丹丹. 微型机与应用. 2014(20)
[5]农业机器人的发展现状及趋势[J]. 姬江涛,郑治华,杜蒙蒙,贺智涛,杜新武,崔丽慧,刘庆,何亚凯. 农机化研究. 2014(02)
[6]Raspberry PI在课程设计中的应用[J]. 李伟,董安定. 电子设计工程. 2013(19)
[7]基于开源软件MJPGStreamer的智能视频监控系统设计[J]. 肖儿良,毛海军,鞠军平,林蔚. 微电子学与计算机. 2013(06)
[8]基于Android平台的无线WiFi控制方法[J]. 王雷,蓝箭,陈雪娟,陈峰. 微型电脑应用. 2012(07)
[9]基于GSM短消息的农业大棚信息采集系统设计[J]. 康鸿雁. 安徽农业科学. 2012(04)
[10]农业大棚温湿度监控系统设计[J]. 王东涛,鞠凤船. 安徽农业科学. 2010(35)
硕士论文
[1]基于安卓平台交互基因的创新性二次开发研究[D]. 刘静娴.湖南大学 2012
[2]WIFI连接系统中无线连接模块的设计与实现[D]. 刘洋.西安电子科技大学 2012
[3]基于PCI总线接口视频采集卡的设计与实现[D]. 史彩娟.天津大学 2007
本文编号：3002621
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