農(nóng)業(yè)溫室大棚多參數(shù)先進(jìn)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
發(fā)布時(shí)間:2021-08-30 06:08
基于我國(guó)的自然條件在各地區(qū)不同、社會(huì)條件也存在明顯差異,那么現(xiàn)在合理的種植要求,已不能由傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)勞動(dòng)來滿足了。在我國(guó)先進(jìn)控制技術(shù)及應(yīng)用地不斷興起下,發(fā)展適合我國(guó)國(guó)情的農(nóng)業(yè)溫室大棚智能先進(jìn)控制是具有非常重要意義的。本文先是分析了國(guó)內(nèi)外農(nóng)業(yè)溫室大棚先進(jìn)的控制研究現(xiàn)狀和農(nóng)業(yè)溫室大棚先進(jìn)控制的背景意義,并且對(duì)有關(guān)農(nóng)業(yè)溫室大棚多參數(shù)先進(jìn)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提出了相關(guān)方案。本文設(shè)計(jì)的農(nóng)業(yè)溫室大棚先進(jìn)控制系統(tǒng)的硬件部分是由溫度傳感器、濕度傳感器、光照傳感器、二氧化碳傳感器、土壤濕度傳感器、STM32F103C8T6型單片機(jī)、計(jì)算機(jī)和無線收發(fā)器,以及溫室大棚內(nèi)的各項(xiàng)機(jī)構(gòu)組成,對(duì)溫室內(nèi)的各項(xiàng)參數(shù)通過傳感器進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè),并可通過無線技術(shù)傳輸?shù)絾纹瑱C(jī)加以管理和調(diào)控。本文設(shè)計(jì)開發(fā)了溫室先進(jìn)控制系統(tǒng)的軟件部分,利用專家系統(tǒng)對(duì)各環(huán)境參數(shù)進(jìn)行設(shè)定,來實(shí)現(xiàn)專家PID控制。測(cè)試結(jié)果表明,設(shè)計(jì)的先進(jìn)控制軟硬件系統(tǒng)完全符合價(jià)廉、實(shí)用的設(shè)計(jì)理念,且其功能完善,抗干擾能力強(qiáng),并且具有較高的實(shí)用價(jià)值。
【文章來源】:大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:52 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 設(shè)計(jì)研究背景
1.2 國(guó)內(nèi)外農(nóng)業(yè)溫室大棚控制現(xiàn)狀
1.3 研究的內(nèi)容和要求
1.4 論文組織結(jié)構(gòu)及章節(jié)介紹
2 先進(jìn)控制系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)
2.1 硬件平臺(tái)的方案設(shè)計(jì)
2.1.1 單片機(jī)選擇
2.1.2 數(shù)據(jù)傳輸部分
2.2 軟件平臺(tái)的方案設(shè)計(jì)
2.3 先進(jìn)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)需解決的問題
3 先進(jìn)控制系統(tǒng)的硬件平臺(tái)設(shè)計(jì)
3.1 硬件設(shè)計(jì)整體框架
3.2 STM32最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)
3.2.1 單片機(jī)STM32
3.2.2 STM32最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)
3.3 傳感器選型
3.3.1 溫濕度傳感器AM2301
3.3.2 光照傳感器BH1750
3.3.3 CO_2傳感器MG811
3.4 通訊電路設(shè)計(jì)
3.4.1 有線通訊電路設(shè)計(jì)
3.4.2 PC機(jī)與51單片機(jī)間通訊
3.4.3 無線通訊電路設(shè)計(jì)
3.5 顯示模塊
3.6 矩陣鍵盤
3.7 控制部分
4 先進(jìn)控制系統(tǒng)軟件與方案設(shè)計(jì)
4.1 軟件開發(fā)環(huán)境
4.1.1 單片機(jī)軟件開發(fā)環(huán)境
4.1.2 組態(tài)王
4.2 先進(jìn)控制軟件設(shè)計(jì)
4.2.1 大棚部分軟件設(shè)計(jì)
4.2.2 溫室大棚純滯后過程的控制性能仿真分析
4.2.3 中繼站部分軟件設(shè)計(jì)
4.2.4 上位機(jī)部分軟件設(shè)計(jì)
4.2.5 基于專家系統(tǒng)的溫室大棚環(huán)境參數(shù)設(shè)定
5 系統(tǒng)功能測(cè)試分析
5.1 硬件測(cè)試
5.2 軟件測(cè)試
5.2.1 通訊測(cè)試
5.2.2 上位機(jī)測(cè)試
5.2.3 控制部分測(cè)試
5.3 系統(tǒng)總體測(cè)試
5.4 測(cè)試結(jié)果分析
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)無線環(huán)境參數(shù)傳感器研究[J]. 侯麗楠,張金薇,楊艷,劉睿鑫,孫乘龍,劉日華,付鑫. 微型機(jī)與應(yīng)用. 2014(07)
[2]基于MG811探頭的二氧化碳采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 陳樹成,楊志勇,王科. 單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用. 2014(01)
[3]基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的設(shè)施農(nóng)業(yè)智能管理系統(tǒng)[J]. 宣傳忠,武佩,馬彥華,王云利,趙于東. 農(nóng)業(yè)工程. 2013(02)
[4]基于STM32的多電機(jī)協(xié)同控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 李紅燕,魏世民,廖啟征,郭磊. 機(jī)電產(chǎn)品開發(fā)與創(chuàng)新. 2012(05)
[5]EM310無線模塊與PIC單片機(jī)的接口設(shè)計(jì)[J]. 劉成巖,孫晶華. 單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用. 2011(09)
[6]單片機(jī)與組態(tài)王基于ASCII型通訊程序設(shè)計(jì)[J]. 朱小超,徐雪春. 工業(yè)控制計(jì)算機(jī). 2010(12)
[7]MCS-51 MSP430與PC間串行通訊比較[J]. 吳懷超. 微處理機(jī). 2010(06)
[8]國(guó)內(nèi)外溫室監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展及趨勢(shì)[J]. 李偉,段翠芳,滑偉娟. 農(nóng)業(yè)科技與裝備. 2010(10)
[9]基于Cortex-M3和GPRS的嵌入式油井遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 張健,陳國(guó)瑞,劉金格. 工業(yè)控制計(jì)算機(jī). 2009(11)
[10]硬件實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 崔建華,孫紅勝,王保進(jìn). 電子技術(shù)應(yīng)用. 2008(05)
博士論文
[1]高速數(shù)字電路電源分配網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)與噪聲抑制分析[D]. 丁同浩.西安電子科技大學(xué) 2012
碩士論文
[1]基于ARM的光澤計(jì)設(shè)計(jì)[D]. 陳凌.東華大學(xué) 2011
[2]溫室土壤溫濕度無線信息采集與監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 王中心.安徽大學(xué) 2010
[3]山東黃河自動(dòng)化測(cè)流數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 李廣義.山東大學(xué) 2008
[4]基于GSM/GPRS的中央空調(diào)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 溫國(guó)海.中南大學(xué) 2007
[5]智能溫室監(jiān)控系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 韓敏.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2007
本文編號(hào):3372216
【文章來源】:大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:52 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 設(shè)計(jì)研究背景
1.2 國(guó)內(nèi)外農(nóng)業(yè)溫室大棚控制現(xiàn)狀
1.3 研究的內(nèi)容和要求
1.4 論文組織結(jié)構(gòu)及章節(jié)介紹
2 先進(jìn)控制系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)
2.1 硬件平臺(tái)的方案設(shè)計(jì)
2.1.1 單片機(jī)選擇
2.1.2 數(shù)據(jù)傳輸部分
2.2 軟件平臺(tái)的方案設(shè)計(jì)
2.3 先進(jìn)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)需解決的問題
3 先進(jìn)控制系統(tǒng)的硬件平臺(tái)設(shè)計(jì)
3.1 硬件設(shè)計(jì)整體框架
3.2 STM32最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)
3.2.1 單片機(jī)STM32
3.2.2 STM32最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)
3.3 傳感器選型
3.3.1 溫濕度傳感器AM2301
3.3.2 光照傳感器BH1750
3.3.3 CO_2傳感器MG811
3.4 通訊電路設(shè)計(jì)
3.4.1 有線通訊電路設(shè)計(jì)
3.4.2 PC機(jī)與51單片機(jī)間通訊
3.4.3 無線通訊電路設(shè)計(jì)
3.5 顯示模塊
3.6 矩陣鍵盤
3.7 控制部分
4 先進(jìn)控制系統(tǒng)軟件與方案設(shè)計(jì)
4.1 軟件開發(fā)環(huán)境
4.1.1 單片機(jī)軟件開發(fā)環(huán)境
4.1.2 組態(tài)王
4.2 先進(jìn)控制軟件設(shè)計(jì)
4.2.1 大棚部分軟件設(shè)計(jì)
4.2.2 溫室大棚純滯后過程的控制性能仿真分析
4.2.3 中繼站部分軟件設(shè)計(jì)
4.2.4 上位機(jī)部分軟件設(shè)計(jì)
4.2.5 基于專家系統(tǒng)的溫室大棚環(huán)境參數(shù)設(shè)定
5 系統(tǒng)功能測(cè)試分析
5.1 硬件測(cè)試
5.2 軟件測(cè)試
5.2.1 通訊測(cè)試
5.2.2 上位機(jī)測(cè)試
5.2.3 控制部分測(cè)試
5.3 系統(tǒng)總體測(cè)試
5.4 測(cè)試結(jié)果分析
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)無線環(huán)境參數(shù)傳感器研究[J]. 侯麗楠,張金薇,楊艷,劉睿鑫,孫乘龍,劉日華,付鑫. 微型機(jī)與應(yīng)用. 2014(07)
[2]基于MG811探頭的二氧化碳采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 陳樹成,楊志勇,王科. 單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用. 2014(01)
[3]基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的設(shè)施農(nóng)業(yè)智能管理系統(tǒng)[J]. 宣傳忠,武佩,馬彥華,王云利,趙于東. 農(nóng)業(yè)工程. 2013(02)
[4]基于STM32的多電機(jī)協(xié)同控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 李紅燕,魏世民,廖啟征,郭磊. 機(jī)電產(chǎn)品開發(fā)與創(chuàng)新. 2012(05)
[5]EM310無線模塊與PIC單片機(jī)的接口設(shè)計(jì)[J]. 劉成巖,孫晶華. 單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用. 2011(09)
[6]單片機(jī)與組態(tài)王基于ASCII型通訊程序設(shè)計(jì)[J]. 朱小超,徐雪春. 工業(yè)控制計(jì)算機(jī). 2010(12)
[7]MCS-51 MSP430與PC間串行通訊比較[J]. 吳懷超. 微處理機(jī). 2010(06)
[8]國(guó)內(nèi)外溫室監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展及趨勢(shì)[J]. 李偉,段翠芳,滑偉娟. 農(nóng)業(yè)科技與裝備. 2010(10)
[9]基于Cortex-M3和GPRS的嵌入式油井遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 張健,陳國(guó)瑞,劉金格. 工業(yè)控制計(jì)算機(jī). 2009(11)
[10]硬件實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 崔建華,孫紅勝,王保進(jìn). 電子技術(shù)應(yīng)用. 2008(05)
博士論文
[1]高速數(shù)字電路電源分配網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)與噪聲抑制分析[D]. 丁同浩.西安電子科技大學(xué) 2012
碩士論文
[1]基于ARM的光澤計(jì)設(shè)計(jì)[D]. 陳凌.東華大學(xué) 2011
[2]溫室土壤溫濕度無線信息采集與監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 王中心.安徽大學(xué) 2010
[3]山東黃河自動(dòng)化測(cè)流數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 李廣義.山東大學(xué) 2008
[4]基于GSM/GPRS的中央空調(diào)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 溫國(guó)海.中南大學(xué) 2007
[5]智能溫室監(jiān)控系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 韓敏.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2007
本文編號(hào):3372216
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