本文關(guān)鍵詞：WiFi與WSCN相結(jié)合的植物燈網(wǎng)關(guān)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

  更多相關(guān)文章： 植物燈 網(wǎng)關(guān) Wi Fi WSCN 遠(yuǎn)程代碼更新

【摘要】：植物燈是一種特殊的燈具,用于在光照不足的情況下給植物補(bǔ)光來促進(jìn)植物的生長。目前,其已被廣泛應(yīng)用于植物工廠、植物大棚等環(huán)境中,以提高單位面積的植物產(chǎn)量。然而植物有其生長規(guī)律,不合適的補(bǔ)光達(dá)不到預(yù)期的效果甚至導(dǎo)致植物生長紊亂而減產(chǎn),因此,需要設(shè)計(jì)一套合理、有效的植物燈控制系統(tǒng),而實(shí)現(xiàn)該系統(tǒng)的關(guān)鍵就在于系統(tǒng)的控制核心—植物燈網(wǎng)關(guān)。目前,遠(yuǎn)程代碼更新方式、Wi Fi與WSCN相結(jié)合的控制手段逐漸成為智能網(wǎng)關(guān)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。本文以Wi Fi模塊為研究重點(diǎn),在實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有的基礎(chǔ)(GPRS與WSCN相結(jié)合的智能網(wǎng)關(guān)產(chǎn)品)上,以軟件構(gòu)件化設(shè)計(jì)為指導(dǎo)思想,設(shè)計(jì)了一款適用于植物大棚環(huán)境,具有溫濕度監(jiān)測和遠(yuǎn)程代碼更新等功能的植物燈網(wǎng)關(guān),并將其命名為SD-GLIG。本文主要工作為:(1)提出SD-GLIG的總體設(shè)計(jì)方案。該方案充分考慮系統(tǒng)的成本、設(shè)計(jì)難度和性能,按照植物燈網(wǎng)關(guān)的功能需求,采用現(xiàn)有的核心板,完成Wi Fi模塊、WSCN節(jié)點(diǎn)、溫濕度傳感器模塊等外圍電路模塊的選型和硬件電路設(shè)計(jì)。(2)移植Wi Fi模塊的底層驅(qū)動(dòng)代碼和與之相配套的uip 1.0精簡以太網(wǎng)協(xié)議棧,完成主控芯片端底層硬件驅(qū)動(dòng)和外圍設(shè)備驅(qū)動(dòng)的編寫或再封裝。(3)設(shè)計(jì)一種遠(yuǎn)程代碼更新方案。該方案主要內(nèi)容為:分析主控芯片的.S19機(jī)器碼文件記錄格式;設(shè)計(jì)Boot Loader程序和應(yīng)用程序的鏈接文件,并完成中斷向量表的重定位;設(shè)計(jì)一套基于Wi Fi的代碼更新通信幀格式;完成底層Boot Loader驅(qū)動(dòng)的設(shè)計(jì);提取.S19文件有效數(shù)據(jù)并完成PC機(jī)端代碼更新軟件的設(shè)計(jì)與編寫。(4)設(shè)計(jì)一款采用VS2010和C#語言編寫的PC機(jī)端測試軟件,其實(shí)現(xiàn)Adhoc和Infra兩種模式來訪問植物燈網(wǎng)關(guān),并將其應(yīng)用于植物大棚中。經(jīng)測試和初步試驗(yàn)結(jié)果表明,本課題設(shè)計(jì)的植物燈網(wǎng)關(guān)能基本滿足植物大棚對(duì)于植物燈定時(shí)開關(guān)和溫濕度監(jiān)測的需求,并有著成本低、通信質(zhì)量高、代碼更新可靠、系統(tǒng)穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn),具有較高的市場推廣價(jià)值。
【關(guān)鍵詞】：植物燈 網(wǎng)關(guān) Wi Fi WSCN 遠(yuǎn)程代碼更新
【學(xué)位授予單位】：蘇州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TM923.5;TN92
【目錄】：

• 中文摘要4-5
• Abstract5-10
• 第1章 緒論10-16
• 1.1 課題背景10-11
• 1.2 課題研究現(xiàn)狀11-13
• 1.2.1 國外研究現(xiàn)狀11-12
• 1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀12-13
• 1.3 研究基礎(chǔ)13
• 1.4 課題設(shè)計(jì)目的及意義13-14
• 1.5 本文主要工作和論文結(jié)構(gòu)14-16
• 第2章 SD-GLIG相關(guān)技術(shù)基礎(chǔ)及設(shè)計(jì)要點(diǎn)16-26
• 2.1 課題使用的相關(guān)技術(shù)知識(shí)16-22
• 2.2 硬件設(shè)備驅(qū)動(dòng)軟件設(shè)計(jì)規(guī)范22-23
• 2.3 SD-GLIG對(duì)遠(yuǎn)程代碼更新的需求23-24
• 2.4 本章小結(jié)24-26
• 第3章 SD-GLIG植物燈網(wǎng)關(guān)的硬件設(shè)計(jì)26-33
• 3.1 硬件系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)26
• 3.2 芯片選型26-28
• 3.2.1 主控芯片26-27
• 3.2.2 Sub-1G模塊27
• 3.2.3 WiFi模塊27-28
• 3.3 電源構(gòu)件28
• 3.4 交流電壓采樣構(gòu)件和交流電流采集構(gòu)件28-30
• 3.4.1 交流電壓采樣構(gòu)件29
• 3.4.2 交流電流采樣構(gòu)件29-30
• 3.5 溫濕度傳感器構(gòu)件30-31
• 3.6 SD卡構(gòu)件和RTC構(gòu)件31-32
• 3.7 WiFi構(gòu)件和Sub-1G構(gòu)件32
• 3.8 本章小結(jié)32-33
• 第4章 SD-GLIG系統(tǒng)的底層驅(qū)動(dòng)構(gòu)件設(shè)計(jì)與分析33-48
• 4.1 uip 1.0 協(xié)議棧分析33-34
• 4.2 WiFi收發(fā)器底層代碼分析與移植34-41
• 4.2.1 嵌入式WiFi初始化流程圖34
• 4.2.2 WiFi物理層驅(qū)動(dòng)移植步驟34-37
• 4.2.3 WiFi網(wǎng)絡(luò)層驅(qū)動(dòng)移植及配置37-40
• 4.2.4 WiFi收發(fā)一幀數(shù)據(jù)分析40
• 4.2.5 移植測試結(jié)果40-41
• 4.3 Sub-1G底層驅(qū)動(dòng)構(gòu)件41-43
• 4.4 AD模塊驅(qū)動(dòng)構(gòu)件43-45
• 4.5 SD卡模塊驅(qū)動(dòng)構(gòu)件45
• 4.6 溫濕度驅(qū)動(dòng)構(gòu)件45-47
• 4.7 本章小結(jié)47-48
• 第5章 基于WIFI的代碼更新設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)48-60
• 5.1 BootLoader設(shè)計(jì)48-52
• 5.1.1 K60DN512Z的MCU機(jī)器碼文件解析48-49
• 5.1.2 鏈接文件設(shè)計(jì)49-51
• 5.1.3 中斷向量表重定位設(shè)計(jì)51-52
• 5.2 MCU方基于WiFi的通信幀設(shè)計(jì)52-54
• 5.3 程序計(jì)數(shù)器跳轉(zhuǎn)分析和SD卡記錄格式分析54-55
• 5.3.1 程序計(jì)數(shù)器跳轉(zhuǎn)分析54
• 5.3.2 SD卡記錄格式分析54-55
• 5.4 PC方軟件設(shè)計(jì)55-58
• 5.4.1 .S19 文件有效數(shù)據(jù)的提取55-56
• 5.4.2 PC機(jī)與MCU方的代碼更新過程解析56-58
• 5.5 基于WiFi的代碼更新結(jié)果測試58
• 5.6 本章小結(jié)58-60
• 第6章 應(yīng)用實(shí)例—植物燈網(wǎng)關(guān)在溫室中的應(yīng)用60-73
• 6.1 系統(tǒng)概述及構(gòu)成60-61
• 6.1.1 植物燈網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)60-61
• 6.1.2 植物燈系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)61
• 6.2 植物燈端硬件設(shè)計(jì)61-62
• 6.2.1 電源模塊61-62
• 6.2.2 繼電器模塊62
• 6.3 SD-GLIG系統(tǒng)MCU方軟件設(shè)計(jì)62-69
• 6.3.1 SD-GLIG系統(tǒng)工作模式分析62-64
• 6.3.2 Adhoc和Infra功能切換分析64-65
• 6.3.3 植物燈網(wǎng)關(guān)端WiFi通信幀格式65-66
• 6.3.4 植物燈網(wǎng)關(guān)路由節(jié)點(diǎn)66
• 6.3.5 各數(shù)據(jù)流接收合理性分析66-69
• 6.4 PC方測試軟件設(shè)計(jì)69-71
• 6.5 本章小結(jié)71-73
• 第7章 總結(jié)與展望73-75
• 7.1 總結(jié)73-74
• 7.2 展望74-75
• 參考文獻(xiàn)75-78
• 公開發(fā)表的論文及研究成果78-79
• 附錄A SD-GLIG文件列表79-80
• 附錄B硬件實(shí)物圖80-81
• 致謝81-82

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：919600