基于物聯(lián)網(wǎng)嵌入式水產(chǎn)養(yǎng)殖無(wú)線遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)
本文關(guān)鍵詞:基于物聯(lián)網(wǎng)嵌入式水產(chǎn)養(yǎng)殖無(wú)線遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng),,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:本課題利用嵌入式ARM+Linux開(kāi)發(fā)一套水產(chǎn)養(yǎng)殖無(wú)線網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng),目的在于解決傳統(tǒng)水產(chǎn)養(yǎng)殖行業(yè)中存在的人工觀測(cè)控制水質(zhì)環(huán)境參數(shù)不精確和有線監(jiān)測(cè)限制于布線、不便攜等問(wèn)題。該系統(tǒng)能為水產(chǎn)養(yǎng)殖領(lǐng)域提供一套方便移動(dòng),精確可靠的新方法。該系統(tǒng)主要分為三個(gè)部分,遠(yuǎn)程現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集收發(fā)設(shè)備、服務(wù)器中轉(zhuǎn)存儲(chǔ)設(shè)備、手持終端顯示控制設(shè)備。遠(yuǎn)程現(xiàn)場(chǎng)利用MSP430f149單片機(jī)將各種傳感器采集的水質(zhì)參數(shù)模擬量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量,并作為ON-OFF控制的數(shù)據(jù)來(lái)源實(shí)現(xiàn)對(duì)氧、水泵自動(dòng)控制;各項(xiàng)數(shù)據(jù)通過(guò)華為GTM900C無(wú)線模塊建立TCP連接,以無(wú)線方式發(fā)送到遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器中并存儲(chǔ)。服務(wù)器采用S3C2440芯片配合必要外圍模塊,運(yùn)行l(wèi)inux系統(tǒng),通過(guò)WiFi網(wǎng)卡無(wú)線連接路由器與外界進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。服務(wù)器中移植SQLite數(shù)據(jù)庫(kù),對(duì)遠(yuǎn)程現(xiàn)場(chǎng)端發(fā)送的參數(shù)進(jìn)行分類(lèi)插入儲(chǔ)存。該專(zhuān)用服務(wù)器替代傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)主機(jī)服務(wù)器,剔除多余功能模塊,具有造價(jià)便宜、設(shè)備輕巧、安置方便等優(yōu)點(diǎn)。手持終端也采用S3C2440和Linux搭建最小系統(tǒng),利用LCD液晶觸摸屏進(jìn)行人機(jī)交互,并借助3G高速無(wú)線模塊在移動(dòng)狀態(tài)下和服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。手持終端可以查看來(lái)自現(xiàn)場(chǎng)端的數(shù)據(jù)和發(fā)送控制命令到現(xiàn)場(chǎng)端,控制氧泵和水泵的開(kāi)閉,手動(dòng)控制水質(zhì)參數(shù)。該系統(tǒng)經(jīng)雷磁公司研制的水質(zhì)參數(shù)測(cè)量?jī)x和德控公司研發(fā)的水位測(cè)試儀分析對(duì)比,具有較高檢測(cè)精度。現(xiàn)場(chǎng)端、服務(wù)器端及客戶(hù)端之間的交互響應(yīng)時(shí)間短,數(shù)據(jù)傳輸成功率高,界面操作簡(jiǎn)單,菜單分類(lèi)明確且切換流暢,人機(jī)交互感受友好,故該系統(tǒng)具有一定的穩(wěn)定性及實(shí)用性。
【關(guān)鍵詞】:遠(yuǎn)程監(jiān)控 水產(chǎn)養(yǎng)殖 MSP430 GTM900C 嵌入式
【學(xué)位授予單位】:江蘇大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類(lèi)號(hào)】:TP277;TP391.44;TN929.5
【目錄】:
- 摘要3-4
- ABSTRACT4-9
- 第一章 緒論9-18
- 1.1 課題研究的背景和意義9
- 1.2 本課題國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀9-12
- 1.3 水產(chǎn)養(yǎng)殖行業(yè)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)12-14
- 1.4 本課題涉及的理論技術(shù)14
- 1.5 本課題使用的控制方法14-16
- 1.5.1 控制方法的選擇14-15
- 1.5.2 溶氧與水位ON-OFF控制15-16
- 1.6 本論文主要內(nèi)容概述16-18
- 第二章 系統(tǒng)整體硬件設(shè)計(jì)18-34
- 2.1 系統(tǒng)整體硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)18-19
- 2.2 遠(yuǎn)程現(xiàn)場(chǎng)端數(shù)據(jù)采集處理傳輸設(shè)備硬件19-28
- 2.2.1 傳感器及其調(diào)理電路硬件20-24
- 2.2.2 MSP430與GTM900C最小系統(tǒng)組合電路24-26
- 2.2.3 MSP430與GTM900C電源穩(wěn)壓電路26-28
- 2.3 嵌入式數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器硬件設(shè)計(jì)28-30
- 2.3.1 S3C2440芯片功能特性28-29
- 2.3.2 無(wú)線WiFi模塊功能特性29-30
- 2.4 手持設(shè)備客戶(hù)端硬件設(shè)計(jì)30-33
- 2.4.1 LCD液晶觸摸屏功能特性30-31
- 2.4.2 WM8976聲卡模塊功能特性31-32
- 2.4.3 3G無(wú)線網(wǎng)卡模塊功能特性32-33
- 2.5 本章小結(jié)33-34
- 第三章 系統(tǒng)整體軟件設(shè)計(jì)34-74
- 3.1 系統(tǒng)整體程序流程34-35
- 3.2 遠(yuǎn)程現(xiàn)場(chǎng)端軟件設(shè)計(jì)35-41
- 3.2.1 MSP430單片機(jī)模數(shù)采集程序設(shè)計(jì)36-37
- 3.2.2 MSP430單片機(jī)串行通信程序設(shè)計(jì)37-39
- 3.2.3 GTM900C建立TCP/IP鏈接傳輸程序設(shè)計(jì)39-41
- 3.3 服務(wù)器開(kāi)發(fā)所需支持工具41-47
- 3.3.1 Linux操作系統(tǒng)特點(diǎn)42
- 3.3.2 wpa_supplicant工具及WiFi網(wǎng)卡移植使用42-44
- 3.3.3 SQLite數(shù)據(jù)庫(kù)及其程序設(shè)計(jì)44-47
- 3.4 服務(wù)器所連接路由器轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)置47-51
- 3.4.1 路由器轉(zhuǎn)發(fā)各選項(xiàng)設(shè)置流程48-49
- 3.4.2 花生殼動(dòng)態(tài)域名解析49-51
- 3.5 服務(wù)器與客戶(hù)端(現(xiàn)場(chǎng)端)之間網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)計(jì)51-59
- 3.5.1 TCP/IP網(wǎng)絡(luò)通信特點(diǎn)51-52
- 3.5.2 服務(wù)器與客戶(hù)端、現(xiàn)場(chǎng)端之間socket通信程序設(shè)計(jì)52-56
- 3.5.3 IO復(fù)用循環(huán)服務(wù)器56-59
- 3.6 手持設(shè)備客戶(hù)端程序設(shè)計(jì)59-73
- 3.6.1 3G上網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)移植60-61
- 3.6.2 S3C2440 LCD控制器操作61-64
- 3.6.3 S3C2440觸摸屏操作64-65
- 3.6.4 客戶(hù)端GUI圖形用戶(hù)界面65-70
- 3.6.5 WM8976聲卡模塊移植與使用70-71
- 3.6.6 客戶(hù)端電源管理低功耗省電模式71-73
- 3.7 本章小結(jié)73-74
- 第四章 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及其分析74-83
- 4.1 參數(shù)數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)精確性及其分析74-77
- 4.1.1 溶氧數(shù)據(jù)精確性分析75
- 4.1.2 溫度數(shù)據(jù)精確性分析75-76
- 4.1.3 PH數(shù)據(jù)精確性分析76-77
- 4.1.4 水位數(shù)據(jù)精確性分析77
- 4.2 溶氧及水位控制效果分析77-79
- 4.2.1 溶氧ON-OFF控制效果78
- 4.2.2 水位ON-OFF控制效果78-79
- 4.3 現(xiàn)場(chǎng)端發(fā)送數(shù)據(jù)到服務(wù)器成功率及其分析79-80
- 4.4 客戶(hù)端發(fā)送命令到現(xiàn)場(chǎng)端成功率和響應(yīng)時(shí)間及其分析80-81
- 4.5 客戶(hù)端請(qǐng)求服務(wù)器數(shù)據(jù)成功率和響應(yīng)時(shí)間及其分析81-82
- 4.6 本章小結(jié)82-83
- 第五章 課題結(jié)論及展望83-86
- 5.1 課題設(shè)計(jì)總結(jié)83-84
- 5.2 課題設(shè)計(jì)不足分析及展望84-86
- 致謝86-87
- 參考文獻(xiàn)87-91
- 在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及其他科研成果91
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本文編號(hào):395847
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