發(fā)布時間：2017-09-08 17:49

  本文關(guān)鍵詞：基于GPRS技術(shù)的土壤養(yǎng)分速測系統(tǒng)的研究

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【摘要】：近年來,農(nóng)作物的栽培技術(shù)在不斷提高,與此同時,檢測、自動控制以及通信等技術(shù)也源源不斷地滲透到設(shè)施農(nóng)業(yè)當(dāng)中。為了實(shí)現(xiàn)土壤養(yǎng)分信息的快速檢測和遠(yuǎn)程無線傳輸,要求使用精準(zhǔn)度高的傳感器和先進(jìn)的數(shù)據(jù)傳輸模塊。本論文在分析了國內(nèi)和國外專業(yè)人員在此課題研究成果的基礎(chǔ)上,加入作者對本課題的一些思考,充分利用當(dāng)下各項(xiàng)先進(jìn)技術(shù),研究開發(fā)了基于GPRS技術(shù)的土壤養(yǎng)分速測系統(tǒng)。本論文主要做了如下工作：(1)論文首先經(jīng)過需求分析,確定研究內(nèi)容為土壤銨態(tài)氮、硝態(tài)氮、速效磷、速效鉀的速測系統(tǒng)開發(fā)。(2)為了實(shí)現(xiàn)在一個系統(tǒng)上對土壤各個養(yǎng)分進(jìn)行檢測,確定了傳感器的工作原理為光電比色法。經(jīng)過廣泛查閱資料并根據(jù)所測土壤養(yǎng)分顯色特性,分別選擇了625nnm、420nm、660nm的LED發(fā)光二級管和濱松G1155、華尚光電HSPD450-116EMB硅光電池作為傳感器。使用ICL7650MJD芯片設(shè)計(jì)電路對光電轉(zhuǎn)換信號進(jìn)行放大。用搭載有PCF8591芯片的A/D轉(zhuǎn)換模塊對放大后的電信號進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換。最后用STC89C52單片機(jī)控制八位共陰數(shù)碼管將模數(shù)轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示。為了及時地把該數(shù)據(jù)發(fā)送到數(shù)據(jù)處理平臺,利用單片機(jī)控制全球鷹SIM900A V3.7模塊,與其進(jìn)行串口通信,把檢測到的信息通過發(fā)送短信的方式及時傳遞到手機(jī)端,對收到的信息進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,即可快速獲取所測土壤養(yǎng)分信息。使用LM2596S模塊在24V直流穩(wěn)壓蓄電池基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)5V、3.6V、2.8V直流穩(wěn)壓電源對LED發(fā)光二極管及其他模塊供電。(3)系統(tǒng)設(shè)計(jì)完成后,對其工作能力進(jìn)行試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果顯示,利用該系統(tǒng)測量結(jié)果建立的土壤養(yǎng)分標(biāo)準(zhǔn)曲線相關(guān)系數(shù)R2分別為0.9973、0.9866、0.9947和0.9988,可以利用以上標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算土壤養(yǎng)分速測值。根據(jù)30個樣本速測值和常規(guī)值建立了速測值到常規(guī)值的轉(zhuǎn)換模型并用20個樣本對該模型進(jìn)行檢驗(yàn)。結(jié)果表明土壤銨態(tài)氮、硝態(tài)氮、速效磷、速效鉀的轉(zhuǎn)換模型誤差平均值分別為0.37、0.41、1.02、11.33,誤差標(biāo)準(zhǔn)差分別為0.77、0.49、1.14、4.07。所產(chǎn)生誤差均在允許范圍內(nèi),表明利用本系統(tǒng)對土壤養(yǎng)分進(jìn)行速測是可行的。
【關(guān)鍵詞】：土壤養(yǎng)分 速測 傳感器 GPRS 短信
【學(xué)位授予單位】：山西農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：S158;TN929.532
【目錄】：

• 摘要6-7
• 1 緒論7-11
• 1.1 論文研究背景及意義7-8
• 1.2 國內(nèi)外現(xiàn)狀及趨勢8-10
• 1.3 預(yù)期目標(biāo)及擬解決的關(guān)鍵問題10
• 1.3.1 預(yù)期達(dá)到的目標(biāo)10
• 1.3.2 擬解決的關(guān)鍵問題10
• 1.4 論文研究的章節(jié)內(nèi)容簡介10-11
• 2 傳感器設(shè)計(jì)原理11-13
• 2.1 比色法速測土壤銨態(tài)氮實(shí)驗(yàn)原理11-12
• 2.2 比色法速測土壤硝態(tài)氮實(shí)驗(yàn)原理12
• 2.3 比色法速測土壤速效磷實(shí)驗(yàn)原理12-13
• 2.4 比色法速測土壤速效鉀實(shí)驗(yàn)原理13
• 2.5 本章總結(jié)13
• 3 GPRS技術(shù)概述及其分析13-16
• 3.1 系統(tǒng)的需求分析13-14
• 3.2 GPRS技術(shù)全面概述14-15
• 3.2.1 GPRS技術(shù)簡介14
• 3.2.2 GPRS發(fā)展歷程14
• 3.2.3 GPRS網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)14-15
• 3.3 GPRS的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢15
• 3.4 GPRS存在的問題15
• 3.5 GPRS短信業(yè)務(wù)介紹15-16
• 3.6 本章總結(jié)16
• 4 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)16-24
• 4.1 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)16-17
• 4.2 系統(tǒng)傳感器模塊及MCU設(shè)計(jì)17-20
• 4.2.1 固定波長的LED燈的選擇17
• 4.2.2 硅光電池傳感器選擇17-18
• 4.2.3 放大電路設(shè)計(jì)18
• 4.2.4 A/D轉(zhuǎn)換模塊選擇18-19
• 4.2.5 顯示模塊選擇19
• 4.2.6 系統(tǒng)MCU選擇19-20
• 4.3 GPRS模塊選擇20-22
• 4.4 電源設(shè)計(jì)22-24
• 4.5 本章總結(jié)24
• 5 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)24-30
• 5.1 系統(tǒng)總體程序圖25
• 5.2 模塊函數(shù)編寫25-30
• 5.2.1 A/D轉(zhuǎn)換函數(shù)編寫25-26
• 5.2.2 顯示函數(shù)編寫26-27
• 5.2.3 延時函數(shù)編寫27-28
• 5.2.4 獨(dú)立按鍵函數(shù)編寫28
• 5.2.5 GPRS函數(shù)編寫28-30
• 5.2.6 主函數(shù)編寫30
• 5.3 本章總結(jié)30
• 6 系統(tǒng)總體運(yùn)行測試及試驗(yàn)30-42
• 6.1 系統(tǒng)總體運(yùn)行測試31-34
• 6.1.1 模塊測試31-33
• 6.1.2 系統(tǒng)總體運(yùn)行測試33-34
• 6.2 試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)及數(shù)據(jù)處理34-41
• 6.2.1 銨態(tài)氮速測試驗(yàn)及數(shù)據(jù)處理34-36
• 6.2.2 硝態(tài)氮速測試驗(yàn)及數(shù)據(jù)處理36-38
• 6.2.3 速效磷速測試驗(yàn)及數(shù)據(jù)處理38-40
• 6.2.4 速效鉀速測試驗(yàn)及數(shù)據(jù)處理40-41
• 6.3 誤差分析41-42
• 6.4 本章總結(jié)42
• 7 總結(jié)與展望42-44
• 7.1 研究內(nèi)容總結(jié)42
• 7.2 展望42-44
• 參考文獻(xiàn)44-48
• Abstract48-50
• 致謝50

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 夏莉英;陳雁;;基于MAX7219的LED顯示系統(tǒng)[J];工業(yè)控制計(jì)算機(jī);2009年02期

2 夏忠球;;淺談GPRS的網(wǎng)絡(luò)工作原理及其優(yōu)勢[J];電腦與電信;2010年12期

3 劉會忠;吳修文;馮曉霞;魏富奎;;GPRS技術(shù)在溫室大棚環(huán)境監(jiān)控中的應(yīng)用[J];農(nóng)業(yè)裝備與車輛工程;2010年04期

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 孫小春;基于GPRS技術(shù)的土壤信息采集關(guān)鍵技術(shù)研究[D];西北農(nóng)林科技大學(xué);2010年

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本文編號：815445