農(nóng)田水分平衡是研究農(nóng)作物生長規(guī)律和節(jié)水灌溉的重要依據(jù),蒸滲儀是農(nóng)田水分平衡的直接測(cè)定儀器,測(cè)定結(jié)果為研究農(nóng)作物生長規(guī)律和農(nóng)田節(jié)水灌溉提供了數(shù)據(jù)支撐。目前我國蒸滲儀數(shù)據(jù)自動(dòng)采集程度不高、數(shù)據(jù)精度低、處理速度慢以及穩(wěn)定性較差。鑒于此,本文在研究懸絲式土壤蒸滲儀模型和工作原理的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了一種基于ARM9+Linux嵌入式系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集器,實(shí)現(xiàn)對(duì)蒸發(fā)、滲漏、光照、溫度等土壤數(shù)據(jù)自動(dòng)化采集、分析和輸出等功能。采集器不僅能對(duì)土壤數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)控,而且能對(duì)所采集數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一管理,為研究農(nóng)田水分平衡及節(jié)水灌溉提供數(shù)據(jù)支持,對(duì)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)和相關(guān)科研實(shí)踐具有重要意義。本文主要研究工作包括:（1）通過分析蒸滲儀實(shí)現(xiàn)方式,采用LVDT位移傳感器、稱重傳感器、土體、方鋼支架、減震杯等設(shè)備,研究了懸絲式土壤蒸滲儀模型并闡述蒸滲儀數(shù)據(jù)采集器測(cè)量原理。根據(jù)實(shí)地考察,分析了采集器的設(shè)計(jì)需求并對(duì)主控芯片選型,在此基礎(chǔ)上對(duì)采集器進(jìn)行了總體設(shè)計(jì)。（2）系統(tǒng)硬件圍繞以S3C2240為微處理器的Mini2440主控板進(jìn)行外圍電路設(shè)計(jì),主要包括電源模塊、傳感器接口電路、電動(dòng)閥接口電路、RS232接口電路,完成對(duì)土壤蒸滲量、光照、... 

【文章來源】：長安大學(xué)陜西省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：77 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景與意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)
    1.3 主要研究內(nèi)容及章節(jié)安排
    1.4 本章小結(jié)
第二章 懸絲式土壤蒸滲儀建模及采集器總體設(shè)計(jì)
    2.1 懸絲式蒸滲儀建模
        2.1.1 懸絲式蒸滲儀模型
        2.1.2 蒸滲儀采集器測(cè)量原理
    2.2 蒸滲儀采集器需求分析
    2.3 蒸滲儀數(shù)據(jù)采集相關(guān)技術(shù)
        2.3.1 嵌入式微處理器簡介與選型
        2.3.2 嵌入式操作系統(tǒng)簡介與選取
    2.4 蒸滲儀采集器總體設(shè)計(jì)
    2.5 本章小結(jié)
第三章 懸絲式土壤蒸滲儀數(shù)據(jù)采集器硬件設(shè)計(jì)
    3.1 蒸滲儀數(shù)據(jù)采集器硬件設(shè)計(jì)框架
    3.2 蒸滲儀數(shù)據(jù)采集器傳感器選型
    3.3 硬件電路設(shè)計(jì)
        3.3.1 電源模塊設(shè)計(jì)
        3.3.2 雨量采集電路接口設(shè)計(jì)
        3.3.3 蒸發(fā)滲漏及光照電路接口設(shè)計(jì)
        3.3.4 電動(dòng)閥電路接口設(shè)計(jì)
        3.3.5 水分采集接口電路設(shè)計(jì)
        3.3.6 RS232接口電路設(shè)計(jì)
    3.4 本章小結(jié)
第四章 懸絲式土壤蒸滲儀數(shù)據(jù)采集器軟件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
    4.1 蒸滲儀數(shù)據(jù)采集器軟件架構(gòu)
    4.2 蒸滲儀數(shù)據(jù)采集器軟件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
        4.2.1 采集應(yīng)用程序設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
        4.2.2 硬件電路驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
    4.3 蒸滲儀數(shù)據(jù)采集器觸摸屏軟件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
        4.3.1 觸摸屏及DOPsoftv1.01.10編程軟件介紹
        4.3.2 觸摸屏軟件設(shè)計(jì)
        4.3.3 觸摸屏通信協(xié)議設(shè)計(jì)
        4.3.4 觸摸屏軟件實(shí)現(xiàn)
    4.4 本章小結(jié)
第五章 懸絲式土壤蒸滲儀數(shù)據(jù)采集器測(cè)試與示范應(yīng)用
    5.1 觸摸屏串口通信測(cè)試
    5.2 傳感器誤差測(cè)試
        5.2.1 稱重?cái)?shù)據(jù)誤差測(cè)試
        5.2.2 位移數(shù)據(jù)誤差測(cè)試
        5.2.3 光照度數(shù)據(jù)誤差測(cè)試
        5.2.4 雨量數(shù)據(jù)誤差測(cè)試
        5.2.5 溫度數(shù)據(jù)誤差測(cè)試
        5.2.6 水分?jǐn)?shù)據(jù)誤差測(cè)試
    5.3 現(xiàn)場蒸發(fā)滲漏數(shù)據(jù)誤差分析
    5.4 減震杯性能測(cè)試
    5.5 示范應(yīng)用
        5.5.1 應(yīng)用場景描述
        5.5.2 應(yīng)用展示
    5.6 本章小結(jié)
總結(jié)與展望
    全文總結(jié)
    研究展望
參考文獻(xiàn)
附錄
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
攻讀碩士學(xué)位期間參與的科研項(xiàng)目
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]不同尺寸蒸滲儀測(cè)定作物蒸散的田間試驗(yàn)研究[J]. 楊炳玉,申雙和,張富存,陶蘇林,汪秀敏,趙華.  中國農(nóng)業(yè)氣象. 2015(02)
[2]自動(dòng)稱重式蒸滲儀在水稻需水規(guī)律研究中的應(yīng)用[J]. 司振江,莊德續(xù),黃彥,李芳花,陶延懷.  水利天地. 2015(01)
[3]基于C8051F單片機(jī)的蒸滲儀測(cè)控系統(tǒng)[J]. 郝迎吉,張坤.  儀表技術(shù)與傳感器. 2014(09)
[4]蒸滲儀的研究與應(yīng)用現(xiàn)狀[J]. 劉翠紅,戴紅武,胡艷清,任文濤.  農(nóng)機(jī)化研究. 2014(08)
[5]節(jié)水灌溉的必要性及加快節(jié)水灌溉的措施[J]. 李東曄.  科技展望. 2014(14)
[6]蒸滲儀地下水位自動(dòng)平衡系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 郭相平,陸紅飛,陳盛.  水利水電科技進(jìn)展. 2014(02)
[7]基于單片機(jī)的吊秤式盆栽作物蒸滲儀設(shè)計(jì)[J]. 韓文霆,張超,喬軍,郭俊杰,吳普特,Su Ki Ooi.  農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2013(11)
[8]基于LabVIEW和ARM處理器的大型稱重式蒸滲儀測(cè)控系統(tǒng)[J]. 郭會(huì)軍,張建豐,王志林,耿小江.  農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2013(16)
[9]基于AVR單片機(jī)ATmega16的小型農(nóng)用氣象站設(shè)計(jì)[J]. 趙建周,韓慶妙.  安陽工學(xué)院學(xué)報(bào). 2012(06)
[10]S3C2440A外擴(kuò)AD7705設(shè)備驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 干開峰,王俊,汪濟(jì)洲.  重慶科技學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2012(05)

博士論文
[1]基于蒸滲儀的夏玉米耗水特征研究[D]. 許高平.中國農(nóng)業(yè)大學(xué) 2014

碩士論文
[1]飲用水處理過程信息管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及應(yīng)用[D]. 何書亮.北京理工大學(xué) 2015
[2]高清電子內(nèi)窺鏡嵌入式信號(hào)處理技術(shù)研究[D]. 葉偉.浙江大學(xué) 2013
[3]FPGA設(shè)備數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)與圖形界面顯示[D]. 趙瑞峰.西安電子科技大學(xué) 2013
[4]基于嵌入式Web服務(wù)器家居遠(yuǎn)程監(jiān)控的研究[D]. 李成國.哈爾濱理工大學(xué) 2013
[5]動(dòng)態(tài)稱重技術(shù)的研究[D]. 于海燕.西安理工大學(xué) 2006
[6]新型電子稱重式蒸滲儀工作原理及其設(shè)計(jì)方法研究[D]. 劉士平.中國農(nóng)業(yè)大學(xué) 2005



本文編號(hào)：3004320