玉米植株生長信息遠(yuǎn)程監(jiān)測實驗裝置
本文選題:STM32 + RS485; 參考:《吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)》2017年碩士論文
【摘要】:隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的迅猛發(fā)展和應(yīng)用,將基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的信息采集應(yīng)用于農(nóng)業(yè)作物的生長監(jiān)測,可以科學(xué)地幫助人們動態(tài)地把握農(nóng)作物的生長情況,有效地促進(jìn)農(nóng)作物產(chǎn)量的提高。運用高效的農(nóng)作物生長監(jiān)測信息管理系統(tǒng)對植物生長進(jìn)行實時監(jiān)測是當(dāng)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要標(biāo)志和主要特征,因此,如何高效地解決農(nóng)作物生長監(jiān)測和植物生長信息管理是目前農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化和信息化發(fā)展的主要任務(wù)。本文基于吉林省農(nóng)科院公主嶺玉米研究基地實驗室的實際情況及特殊要求,在現(xiàn)有的農(nóng)作物生長監(jiān)測信息采集相關(guān)研究的基礎(chǔ)上,設(shè)計實現(xiàn)了一套基于ARM的玉米生長監(jiān)測信息采集終端系統(tǒng)。在嵌入式單片機(jī)技術(shù)的支持下,利用機(jī)械設(shè)計及傳感器技術(shù)采集到玉米生長過程中的生長信息,通過RFID技術(shù)與傳感器技術(shù)的相結(jié)合,使現(xiàn)場不通過上位機(jī)對于信息的采集成為了可能。采用RS485總線技術(shù)將各采集設(shè)備采集到的玉米信息上傳到上位機(jī)。完成玉米在生長周期的各個生長點的定位數(shù)據(jù)信息的采集。基于ARM的玉米生長監(jiān)測信息采集裝置的設(shè)計與實現(xiàn),完全基于吉林省農(nóng)科院公主嶺玉米研究實驗室需求所設(shè)計與實現(xiàn)。一直以來,對于玉米的研究都在持續(xù)進(jìn)行。作為一種重要的糧食及經(jīng)濟(jì)作物,深入了解研究玉米生長信息及生長情況,對于提高玉米產(chǎn)量,提高玉米生產(chǎn)監(jiān)管智能化水平,節(jié)約人力、時間成本,都具有重要的意義。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),嵌入式單片機(jī)技術(shù),傳感器技術(shù)的飛速發(fā)展,對于玉米生長信息的智能化采集提出了新的要求。玉米生長重量的變化信息一直是科研人員所需的重要數(shù)據(jù),傳統(tǒng)稱重方法耗費大量人力物力,對于重量測量也存在較大誤差,影響了相關(guān)科研任務(wù)的進(jìn)行。在實驗室中配套于相應(yīng)稱重設(shè)備的玉米生長圖像采集設(shè)備目前也并沒有較為合適的相應(yīng)設(shè)備。對于現(xiàn)場數(shù)據(jù)的收集,目前還主要集中于上位機(jī)顯示、查看、處理,對于現(xiàn)場直觀數(shù)據(jù)的采集目前已有的方案技術(shù)也并無相應(yīng)介紹。針對玉米研究實驗室的實際情況,對于幾大采集模塊的整體整合也需要相應(yīng)的現(xiàn)場傳輸總線系統(tǒng)進(jìn)行支持。綜上所述,結(jié)合現(xiàn)場實際情況,目前市場上并沒有同時滿足以上現(xiàn)場需求的采集系統(tǒng),所以本文在現(xiàn)有的農(nóng)作物生長監(jiān)測信息采集相關(guān)研究的基礎(chǔ)上,設(shè)計實現(xiàn)了一套基于ARM的嵌入式玉米生長監(jiān)測信息采集裝置系統(tǒng)。主要進(jìn)行了以下創(chuàng)新設(shè)計:1.基于嵌入式單片機(jī)技術(shù),利用稱重傳感器技術(shù)、機(jī)械支撐技術(shù)開發(fā)設(shè)計玉米重量變化采集模塊,成功地采集到玉米生長重量變化的信息。2.基于借助圖像采集技術(shù)設(shè)計實現(xiàn)了玉米生長圖像采集模塊,實現(xiàn)了玉米生長過程中圖像的采集功能。3.針對研究人員的實際需求,設(shè)計了基于RFID技術(shù)與嵌入式、傳感器技術(shù)相結(jié)合的無線射頻采集模塊,實現(xiàn)了研究人員在上位機(jī)出現(xiàn)問題或單獨研究單株玉米時的多種采集成功的需求完善方案。4.根據(jù)玉米生長監(jiān)測信息采集的實際需求通過深入研究RS485總線傳輸技術(shù),并且結(jié)合玉米生長研究實驗室的具體情況,提出了基于RS485通信技術(shù)的玉米生長監(jiān)測信息采集系統(tǒng)信息傳輸?shù)幕揪W(wǎng)絡(luò)架構(gòu),設(shè)計實現(xiàn)信息傳輸模塊在嵌入式單片機(jī)下的驅(qū)動方案,并且對方案中的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了分析和研究。完成了RS485總線傳輸模塊的軟硬件及數(shù)據(jù)傳輸格式的設(shè)計與試驗,通過ModBus解決了RS485總線傳輸中的協(xié)議問題,最終實現(xiàn)玉米生長研究實驗室內(nèi)各個設(shè)備從機(jī)與主機(jī)之間數(shù)據(jù)聯(lián)通的功能。
[Abstract]:With the rapid development and application of Internet technology , the information collection based on Internet of Things technology is applied to the growth monitoring of agricultural crops . The design and implementation of the information transmission module under the embedded single - chip microcomputer are designed , and the key technologies in the scheme are analyzed and studied . The design and test of the software and hardware and the data transmission format of the RS485 bus transmission module are completed , and the protocol problem in the RS485 bus transmission is solved through the ModBus , and finally the function of the data communication between the equipment and the host machine in the corn growth research laboratory is realized .
【學(xué)位授予單位】:吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2017
【分類號】:TP873
【參考文獻(xiàn)】
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,本文編號:1817423
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