隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,人民生活水平的提高,養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展規(guī)模也日趨增長,由此帶來的畜禽糞便對環(huán)境污染的問題也越來越嚴(yán)峻。同時,飼料業(yè)對蛋白的需求也由于世界魚粉產(chǎn)量急劇下滑而越來越難以得到滿足。為了解決這兩方面的矛盾,變廢為寶,需要養(yǎng)殖水虻將畜禽糞便轉(zhuǎn)化為優(yōu)質(zhì)的動物蛋白,既能解決環(huán)境污染問題也能為飼料業(yè)提供廉價的蛋白質(zhì)。由于水虻在一定的環(huán)境下才能將轉(zhuǎn)化率達(dá)到最大,因此本文設(shè)計了一套基于RS-485/ZigBee雙通信模式的水虻養(yǎng)殖系統(tǒng)環(huán)境實時監(jiān)控系統(tǒng)。系統(tǒng)可以實現(xiàn)采集并顯示環(huán)境數(shù)據(jù)、控制環(huán)境和實時報警等功能,通過模塊化、分布式的軟硬件設(shè)計實現(xiàn)各個功能。系統(tǒng)主要分為三部分,分別為環(huán)境監(jiān)測器、控制器和上位機(jī)。環(huán)境監(jiān)測器掛載了氧氣、二氧化碳和氨氣傳感器以及土壤溫度傳感器、空氣溫濕度傳感器對養(yǎng)殖環(huán)境內(nèi)的多個環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行實時采集�？刂破魍ㄟ^RS-485/ZigBee獲取環(huán)境數(shù)據(jù),與用戶設(shè)定的閾值對比判斷環(huán)境是否異常,如果異常則報警并驅(qū)動繼電器控制對應(yīng)的環(huán)境處理設(shè)備直至環(huán)境恢復(fù)正常。控制器連接了串口屏顯示環(huán)境數(shù)據(jù)和設(shè)備狀態(tài),方便用戶觀察、管理。上位機(jī)通過RS-485從多個控制器獲取環(huán)境數(shù)據(jù)和設(shè)備狀態(tài),并對數(shù)... 

【文章來源】：華中師范大學(xué)湖北省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：77 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖２．１?ＺｉｇＢｅｅ網(wǎng)絡(luò)各層示意圖??各層的功能如下所述：??（１）物理層：提供物理層數(shù)據(jù)服務(wù)和物理層管理服務(wù)，具休有：開關(guān)無線收發(fā)??

點。??（３）終端節(jié)點：在網(wǎng)絡(luò)中沒有維護(hù)Ｍ絡(luò)結(jié)構(gòu)的功能，只能用來采集數(shù)椐，沒Ｗ??路由功能｜２６］。由于終端節(jié)點的功能簡單，性能較低，閑此功耗和成本都最??低，可以睡眠或者喚醒。??ＺｉｇＢｅｅ網(wǎng)絡(luò)山一個協(xié)調(diào)器、多個路由器和多個終端節(jié)點組成，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)??有Ｍ狀拓?fù)�、樹狀拓�(fù)浜途W(wǎng)狀拓?fù)洌玳w２．２所氺。閣中的實線表示無線鏈路，但??由于節(jié)點之間通過無線電通信，是否能形成無線鏈路由路由算法決定［２７］。??星狀網(wǎng)絡(luò)?樹狀網(wǎng)絡(luò)?卩彳狀Ｍ絡(luò)??＃協(xié)調(diào)器?？路山器?〇終端Ｗ點??圖２．２?ＺｉｇＢｅｅ網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涫疽鈭D??８??

??１?：??１?Ｌ?環(huán)境監(jiān)測器丨?環(huán)境監(jiān)測器ｎ?，?１?Ｌ?環(huán)境監(jiān)測器丨?環(huán)境監(jiān)測器ｎ?，??｜?＾?｜?—?ＪＴ?，?１?Ｊｒ?￣?ａｒ?ｉ??Ｉ?ｉ??：鋪（Ｓｉ?肉向＇??■溫氣化氣ｆ?溫氣化氣ｆ，?｜溫氣化氣ｆ?溫氣化氣ｉ，??■濕傳碳傳鐸．．．濕傳碳傳饞，＇濕傳碳傳餑．？．濕傳碳傳犛，??；廣感農(nóng)感ｉ?｜感ｇ感ｉ，?；?｜感篇感ｉ?疆感２感｜，??：＿畫崖＠國?１Ｕ０１Ｍ?：?：?圍罔國?；???ＺｉｇＢｅｅ傳輸通路??ＲＳ－４８５傳輸通路??圖３．１系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)框圖??環(huán)境監(jiān)測器上掛載了氧氣、二氧化碳、氨氣、空氣溫濕度以及土壤溫度等多??個傳感器，對養(yǎng)殖環(huán)境內(nèi)對應(yīng)的環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行實時采集。其中，土壤溫度傳感器??插入土壤中，氣體傳感器置于土壤上１０ｃｍ處測量。為了滿足多點采集的需求，一??臺環(huán)境監(jiān)測器最多可掛載６個土壤溫度傳感器，傳感器的數(shù)量和種類也可以報柅丈??際需要進(jìn)行調(diào)整。當(dāng)環(huán)境監(jiān)測器接收到從控制器發(fā)送的請求命令后，向控制器返??回封裝了環(huán)境數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)幀即完成了一次通信。??控制器通過每隔一段時間從環(huán)境監(jiān)測器獲取環(huán)境數(shù)據(jù)后，將其與閾值進(jìn)行對??比，當(dāng)土壤溫度異常，便開啟相應(yīng)的環(huán)境處理設(shè)備直至環(huán)境恢復(fù)正常�？刂破魍�??過串口屏顯示當(dāng)前的環(huán)境數(shù)值和設(shè)備狀態(tài)，也可以根據(jù)需要手動修改閩值并人工??控制設(shè)備開關(guān)，實現(xiàn)人機(jī)交互。控制器同時需要與上位機(jī)通信，將實時的環(huán)境數(shù)??據(jù)與設(shè)備狀態(tài)發(fā)送至上位機(jī)。上位機(jī)主要負(fù)責(zé)對系統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行備份和遠(yuǎn)程控制。??為了保障通信的便捷性與穩(wěn)定性，環(huán)境監(jiān)測器與控制器之間采川ｆ?ＲＳ－４８５冇??線和ＺｉｇＢｅｅ無線兩種通信方式，以適應(yīng)不｜Ｈ］的場設(shè)耑求；控制

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]一種黑水虻養(yǎng)殖裝置智能控制系統(tǒng)設(shè)計[J]. 李慧琴,劉存祥,段留奎,許輝,馬宇航.  飼料工業(yè). 2020(11)
[2]ZigBee智控電源在山東沂源縣路燈改造項目中的應(yīng)用[J]. 溫軍燕,劉海浪,崔學(xué)玲,李小亞.  照明工程學(xué)報. 2020(01)
[3]基于單片機(jī)的光立方設(shè)計與制作[J]. 李海園.  自動化技術(shù)與應(yīng)用. 2020(01)
[4]畜禽養(yǎng)殖糞便污水處理與資源化利用分析[J]. 桑士臣.  畜禽業(yè). 2020(01)
[5]MODBUS通訊在煤礦多部皮帶機(jī)集控改造中的應(yīng)用分析[J]. 蔡潤.  石化技術(shù). 2019(12)
[6]MODBUS協(xié)議簇簡介[J]. 王玉敏.  中國儀器儀表. 2019(12)
[7]TPS57160電源芯片外圍電路初步設(shè)計[J]. 張?zhí)m蘭,柏虎,曹魯明,韓慶福,孟國龍.  重型汽車. 2019(04)
[8]基于RS-485總線的MODBUS通信協(xié)議在單片機(jī)上的實現(xiàn)[J]. 馬亞玲.  通信電源技術(shù). 2019(07)
[9]淺談電子耳標(biāo)在養(yǎng)豬業(yè)的應(yīng)用概況[J]. 王凱,吳丹,蔡更元.  豬業(yè)科學(xué). 2019(07)
[10]通信中的有線通信與無線通信[J]. 裴雪艷.  信息與電腦(理論版). 2019(10)

博士論文
[1]餐廚廢水和玉米芯的產(chǎn)甲烷與飼養(yǎng)武漢亮斑水虻利用研究[D]. 李武.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2015

碩士論文
[1]新一代智能采集終端設(shè)計與研發(fā)[D]. 周子健.內(nèi)蒙古科技大學(xué) 2019
[2]基于無線傳感網(wǎng)的城市軌道交通系統(tǒng)研究與應(yīng)用[D]. 肖華.吉林大學(xué) 2019
[3]智慧城市照明系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 陳聰.吉林大學(xué) 2019
[4]基于ZigBee技術(shù)的魚塘水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)研究[D]. 李海鋒.西安科技大學(xué) 2019
[5]基于四旋翼無人機(jī)的多參數(shù)空氣質(zhì)量檢測系統(tǒng)設(shè)計[D]. 謝濤.安徽理工大學(xué) 2019
[6]基于ZigBee技術(shù)的家居環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 安雨龍.西安電子科技大學(xué) 2019
[7]利用黑水虻處理農(nóng)村易腐垃圾技術(shù)研究[D]. 張銘杰.浙江大學(xué) 2019
[8]基于MODBUS的繞線機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 趙芝.吉林大學(xué) 2018
[9]基于ZigBee的工業(yè)水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)的研發(fā)[D]. 羅二彬.廣東工業(yè)大學(xué) 2018
[10]基于工業(yè)4.0架構(gòu)的溫室大棚監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計[D]. 許欣欣.天津工業(yè)大學(xué) 2018



本文編號：3139933