基于物聯(lián)網(wǎng)嵌入式水產(chǎn)養(yǎng)殖無線遠程監(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)殖無線遠程監(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開發(fā)一套水產(chǎn)養(yǎng)殖無線網(wǎng)絡(luò)遠程監(jiān)控系統(tǒng),目的在于解決傳統(tǒng)水產(chǎn)養(yǎng)殖行業(yè)中存在的人工觀測控制水質(zhì)環(huán)境參數(shù)不精確和有線監(jiān)測限制于布線、不便攜等問題。該系統(tǒng)能為水產(chǎn)養(yǎng)殖領(lǐng)域提供一套方便移動,精確可靠的新方法。該系統(tǒng)主要分為三個部分,遠程現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集收發(fā)設(shè)備、服務(wù)器中轉(zhuǎn)存儲設(shè)備、手持終端顯示控制設(shè)備。遠程現(xiàn)場利用MSP430f149單片機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)來源實現(xiàn)對氧、水泵自動控制;各項數(shù)據(jù)通過華為GTM900C無線模塊建立TCP連接,以無線方式發(fā)送到遠程數(shù)據(jù)庫服務(wù)器中并存儲。服務(wù)器采用S3C2440芯片配合必要外圍模塊,運行l(wèi)inux系統(tǒng),通過WiFi網(wǎng)卡無線連接路由器與外界進行數(shù)據(jù)通信。服務(wù)器中移植SQLite數(shù)據(jù)庫,對遠程現(xiàn)場端發(fā)送的參數(shù)進行分類插入儲存。該專用服務(wù)器替代傳統(tǒng)計算機主機服務(wù)器,剔除多余功能模塊,具有造價便宜、設(shè)備輕巧、安置方便等優(yōu)點。手持終端也采用S3C2440和Linux搭建最小系統(tǒng),利用LCD液晶觸摸屏進行人機交互,并借助3G高速無線模塊在移動狀態(tài)下和服務(wù)器進行數(shù)據(jù)交換。手持終端可以查看來自現(xiàn)場端的數(shù)據(jù)和發(fā)送控制命令到現(xiàn)場端,控制氧泵和水泵的開閉,手動控制水質(zhì)參數(shù)。該系統(tǒng)經(jīng)雷磁公司研制的水質(zhì)參數(shù)測量儀和德控公司研發(fā)的水位測試儀分析對比,具有較高檢測精度,F(xiàn)場端、服務(wù)器端及客戶端之間的交互響應(yīng)時間短,數(shù)據(jù)傳輸成功率高,界面操作簡單,菜單分類明確且切換流暢,人機交互感受友好,故該系統(tǒng)具有一定的穩(wěn)定性及實用性。
【關(guān)鍵詞】:遠程監(jiān)控 水產(chǎn)養(yǎng)殖 MSP430 GTM900C 嵌入式
【學位授予單位】:江蘇大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2016
【分類號】: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18-34
- 2.1 系統(tǒng)整體硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計18-19
- 2.2 遠程現(xiàn)場端數(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)庫服務(wù)器硬件設(shè)計28-30
- 2.3.1 S3C2440芯片功能特性28-29
- 2.3.2 無線WiFi模塊功能特性29-30
- 2.4 手持設(shè)備客戶端硬件設(shè)計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34-74
- 3.1 系統(tǒng)整體程序流程34-35
- 3.2 遠程現(xiàn)場端軟件設(shè)計35-41
- 3.2.1 MSP430單片機模數(shù)采集程序設(shè)計36-37
- 3.2.2 MSP430單片機串行通信程序設(shè)計37-39
- 3.2.3 GTM900C建立TCP/IP鏈接傳輸程序設(shè)計39-41
- 3.3 服務(wù)器開發(fā)所需支持工具41-47
- 3.3.1 Linux操作系統(tǒng)特點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)庫及其程序設(shè)計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)各選項設(shè)置流程48-49
- 3.4.2 花生殼動態(tài)域名解析49-51
- 3.5 服務(wù)器與客戶端(現(xiàn)場端)之間網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)計51-59
- 3.5.1 TCP/IP網(wǎng)絡(luò)通信特點51-52
- 3.5.2 服務(wù)器與客戶端、現(xiàn)場端之間socket通信程序設(shè)計52-56
- 3.5.3 IO復(fù)用循環(huán)服務(wù)器56-59
- 3.6 手持設(shè)備客戶端程序設(shè)計59-73
- 3.6.1 3G上網(wǎng)卡驅(qū)動移植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 客戶端GUI圖形用戶界面65-70
- 3.6.5 WM8976聲卡模塊移植與使用70-71
- 3.6.6 客戶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 實驗結(jié)果及其分析74-83
- 4.1 參數(shù)數(shù)據(jù)監(jiān)測精確性及其分析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 客戶端發(fā)送命令到現(xiàn)場端成功率和響應(yīng)時間及其分析80-81
- 4.5 客戶端請求服務(wù)器數(shù)據(jù)成功率和響應(yīng)時間及其分析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)計總結(jié)83-84
- 5.2 課題設(shè)計不足分析及展望84-86
- 致謝86-87
- 參考文獻87-91
- 在學期間發(fā)表的學術(shù)論文及其他科研成果91
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本文關(guān)鍵詞:基于物聯(lián)網(wǎng)嵌入式水產(chǎn)養(yǎng)殖無線遠程監(jiān)控系統(tǒng),由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號:395847
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