傳感器技術(shù)在物理農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用研究
發(fā)布時(shí)間:2021-12-09 01:16
眾所周知,中國是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國,擁有15億人口,其農(nóng)業(yè)發(fā)展的問題一直都是中國甚至全世界廣為關(guān)注的問題。農(nóng)業(yè)的發(fā)展是人口解決溫飽問題的關(guān)鍵,同時(shí)也是保障全世界安穩(wěn)發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)。中國有大量的耕地,傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)并不能滿足現(xiàn)在社會農(nóng)業(yè)發(fā)展的要求。傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)主要還是以人力為主,機(jī)械為輔的方式,造成了很大的人力資源浪費(fèi)。而且傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)很難根據(jù)土地實(shí)時(shí)狀況進(jìn)行種植環(huán)境的改變來確保農(nóng)作物處于最佳的生長狀況,使得農(nóng)業(yè)物有著更高的產(chǎn)量。因此,需要一種新型的農(nóng)業(yè)種植系統(tǒng)來改善現(xiàn)在農(nóng)業(yè)發(fā)展的問題。本文設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了一種新型的農(nóng)業(yè)種植系統(tǒng)。其主要作用是實(shí)現(xiàn)對農(nóng)作物生長環(huán)境的實(shí)時(shí)監(jiān)控,并根據(jù)農(nóng)作物的生長環(huán)境做出相應(yīng)的調(diào)整。本系統(tǒng)主要是利用傳感器技術(shù)對農(nóng)作物的生長環(huán)境進(jìn)行感知,利用無線通訊技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸。系統(tǒng)各個(gè)監(jiān)測節(jié)點(diǎn)通過ZigBee網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)傳送到協(xié)調(diào)節(jié)點(diǎn),協(xié)調(diào)節(jié)點(diǎn)通過GPRS將數(shù)據(jù)傳送至服務(wù)器,達(dá)到遠(yuǎn)程監(jiān)測的目的。同時(shí),通過對農(nóng)作物生長環(huán)境的監(jiān)測,達(dá)到實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)化種植,最佳化生長和可視化管理的效果。本文經(jīng)過試驗(yàn)可知,該系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定,數(shù)據(jù)采集精度高、傳輸穩(wěn)定、實(shí)時(shí)性強(qiáng),且能夠根據(jù)農(nóng)作物的生長環(huán)境做出相應(yīng)的調(diào)整,能夠使...
【文章來源】:蘇州大學(xué)江蘇省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:81 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
STC12C5A60S2的內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖
傳感器技術(shù)在物理農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用研究 第三章 智慧農(nóng)業(yè)系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)空氣中的濕度對于農(nóng)作物的生長具有比較重要的地位。DHT11 是一款數(shù)字型的濕溫度傳感器,該傳感器集成了一個(gè)電阻式的測濕元件和一個(gè) NTC 的測溫元件[26],該傳感器和單片機(jī)之間的通信采用的單總線,只需要連接單片機(jī)的一個(gè) I/O 口,該傳感器的輸出數(shù)據(jù)通過校驗(yàn)和的方式來進(jìn)行校驗(yàn);該傳感器的功耗低,采用 5V 供電,工作時(shí)的最大電流是 0.5mA,濕度的測量范圍是 20-90%RH,濕度的分辨率是 1%RH,采樣周期是 1S。該傳感器還具有體積小,精度高的特點(diǎn),所以本次的系統(tǒng)設(shè)計(jì)選擇DHT11 濕溫度數(shù)字傳感器來測量農(nóng)作物生長環(huán)境中的濕度。3.1.3 監(jiān)測節(jié)點(diǎn)的電路設(shè)計(jì)1.單片機(jī)最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)協(xié)調(diào)節(jié)點(diǎn)的單片機(jī)選擇的是 51 系列的 STC12C5A60S2[27],其最小系統(tǒng)包括供電,接地,晶振以及復(fù)位。電源采用 5V 供電,復(fù)位電路采用的是上電復(fù)位,晶振使用的是 11.0592MHz 的晶振。其電路設(shè)計(jì)圖如下:
圖 3-3 傳感器接口電路電路的設(shè)計(jì)電路是 5V 轉(zhuǎn) 3.3V 電路,由于該單片機(jī)使用的是 5V 供電,但.3V 供電,所以就需要進(jìn)行轉(zhuǎn)壓。本次的轉(zhuǎn)壓芯片選擇的是 持 18V 的電壓輸入,能夠滿足此次的轉(zhuǎn)壓設(shè)計(jì)。轉(zhuǎn)壓電路如圖 3-4 5V 轉(zhuǎn) 3.3V 電路
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]物聯(lián)網(wǎng)的內(nèi)涵與應(yīng)用及其對過程自動(dòng)化的啟示[J]. 李云飛,陳良,王樹青. 石油化工自動(dòng)化. 2011(02)
[2]物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)思想與應(yīng)用策略研究[J]. 朱洪波,楊龍祥,于全. 通信學(xué)報(bào). 2010(11)
[3]物聯(lián)網(wǎng)及其技術(shù)發(fā)展[J]. 楊震. 南京郵電大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2010(04)
[4]物聯(lián)網(wǎng)概念模型與體系結(jié)構(gòu)[J]. 沈蘇彬,毛燕琴,范曲立,宗平,黃維. 南京郵電大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2010(04)
[5]物聯(lián)網(wǎng):概念、架構(gòu)與關(guān)鍵技術(shù)研究綜述[J]. 孫其博,劉杰,黎羴,范春曉,孫娟娟. 北京郵電大學(xué)學(xué)報(bào). 2010(03)
[6]物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)研究綜述[J]. 王保云. 電子測量與儀器學(xué)報(bào). 2009(12)
[7]Zigbee傳感器網(wǎng)絡(luò)在路燈遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用[J]. 李戰(zhàn)明,劉寶. 微計(jì)算機(jī)應(yīng)用. 2009(02)
[8]Middleware for Wireless Sensor Networks:A Survey[J]. 王苗苗,曹建農(nóng),李京,Sajal K.Dasi. Journal of Computer Science & Technology. 2008(03)
[9]短距離無線通信技術(shù)及其在儀器通信中的應(yīng)用[J]. 馮莉,董桂梅,林玉池. 儀表技術(shù)與傳感器. 2007(02)
[10]ZigBee協(xié)議網(wǎng)絡(luò)層的研究與實(shí)現(xiàn)[J]. 朱向慶,王建明. 電子技術(shù)應(yīng)用. 2006(01)
碩士論文
[1]基于STC89C52天然氣氣體泄露報(bào)警器的設(shè)計(jì)[D]. 程文紅.東北石油大學(xué) 2014
[2]基于ZigBee的城市照明監(jiān)控系統(tǒng)的研制[D]. 何賽.蘇州大學(xué) 2012
[3]無線傳感網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)自定位技術(shù)的研究[D]. 李響.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2009
[4]Zigbee無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 楊賡.浙江大學(xué) 2006
本文編號:3529621
【文章來源】:蘇州大學(xué)江蘇省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:81 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
STC12C5A60S2的內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖
傳感器技術(shù)在物理農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用研究 第三章 智慧農(nóng)業(yè)系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)空氣中的濕度對于農(nóng)作物的生長具有比較重要的地位。DHT11 是一款數(shù)字型的濕溫度傳感器,該傳感器集成了一個(gè)電阻式的測濕元件和一個(gè) NTC 的測溫元件[26],該傳感器和單片機(jī)之間的通信采用的單總線,只需要連接單片機(jī)的一個(gè) I/O 口,該傳感器的輸出數(shù)據(jù)通過校驗(yàn)和的方式來進(jìn)行校驗(yàn);該傳感器的功耗低,采用 5V 供電,工作時(shí)的最大電流是 0.5mA,濕度的測量范圍是 20-90%RH,濕度的分辨率是 1%RH,采樣周期是 1S。該傳感器還具有體積小,精度高的特點(diǎn),所以本次的系統(tǒng)設(shè)計(jì)選擇DHT11 濕溫度數(shù)字傳感器來測量農(nóng)作物生長環(huán)境中的濕度。3.1.3 監(jiān)測節(jié)點(diǎn)的電路設(shè)計(jì)1.單片機(jī)最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)協(xié)調(diào)節(jié)點(diǎn)的單片機(jī)選擇的是 51 系列的 STC12C5A60S2[27],其最小系統(tǒng)包括供電,接地,晶振以及復(fù)位。電源采用 5V 供電,復(fù)位電路采用的是上電復(fù)位,晶振使用的是 11.0592MHz 的晶振。其電路設(shè)計(jì)圖如下:
圖 3-3 傳感器接口電路電路的設(shè)計(jì)電路是 5V 轉(zhuǎn) 3.3V 電路,由于該單片機(jī)使用的是 5V 供電,但.3V 供電,所以就需要進(jìn)行轉(zhuǎn)壓。本次的轉(zhuǎn)壓芯片選擇的是 持 18V 的電壓輸入,能夠滿足此次的轉(zhuǎn)壓設(shè)計(jì)。轉(zhuǎn)壓電路如圖 3-4 5V 轉(zhuǎn) 3.3V 電路
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
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[4]物聯(lián)網(wǎng)概念模型與體系結(jié)構(gòu)[J]. 沈蘇彬,毛燕琴,范曲立,宗平,黃維. 南京郵電大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2010(04)
[5]物聯(lián)網(wǎng):概念、架構(gòu)與關(guān)鍵技術(shù)研究綜述[J]. 孫其博,劉杰,黎羴,范春曉,孫娟娟. 北京郵電大學(xué)學(xué)報(bào). 2010(03)
[6]物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)研究綜述[J]. 王保云. 電子測量與儀器學(xué)報(bào). 2009(12)
[7]Zigbee傳感器網(wǎng)絡(luò)在路燈遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用[J]. 李戰(zhàn)明,劉寶. 微計(jì)算機(jī)應(yīng)用. 2009(02)
[8]Middleware for Wireless Sensor Networks:A Survey[J]. 王苗苗,曹建農(nóng),李京,Sajal K.Dasi. Journal of Computer Science & Technology. 2008(03)
[9]短距離無線通信技術(shù)及其在儀器通信中的應(yīng)用[J]. 馮莉,董桂梅,林玉池. 儀表技術(shù)與傳感器. 2007(02)
[10]ZigBee協(xié)議網(wǎng)絡(luò)層的研究與實(shí)現(xiàn)[J]. 朱向慶,王建明. 電子技術(shù)應(yīng)用. 2006(01)
碩士論文
[1]基于STC89C52天然氣氣體泄露報(bào)警器的設(shè)計(jì)[D]. 程文紅.東北石油大學(xué) 2014
[2]基于ZigBee的城市照明監(jiān)控系統(tǒng)的研制[D]. 何賽.蘇州大學(xué) 2012
[3]無線傳感網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)自定位技術(shù)的研究[D]. 李響.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2009
[4]Zigbee無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 楊賡.浙江大學(xué) 2006
本文編號:3529621
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