隨著現(xiàn)代科技在溫室設(shè)施農(nóng)業(yè)中的高速發(fā)展,規(guī)模不斷擴大的現(xiàn)代溫室控制設(shè)施不斷增多,類型多樣,網(wǎng)絡(luò)化和大范圍的溫室管理難度不斷增大。在溫室控制系統(tǒng)中應(yīng)用機電一體化技術(shù)、傳感器技術(shù)、端口通訊技術(shù)及計算機技術(shù),使溫室控制系統(tǒng)在機電一體化和人工智能水平上不斷提高,業(yè)已成為現(xiàn)代溫室控制系統(tǒng)發(fā)展的主要趨勢。本文在論證復(fù)雜溫室小氣候環(huán)境特點和項目實施方案的基礎(chǔ)上提出了溫室監(jiān)控智能終端系統(tǒng)總體設(shè)計方案。本系統(tǒng)采用網(wǎng)絡(luò)化的設(shè)計結(jié)構(gòu),主要包括以微控制器TM4C1230E6PM為核心的智能終端控制器,環(huán)境因子采集儀表和人機交互界面;控制器通過RS485總線,結(jié)合相關(guān)通訊協(xié)議,獲取采樣儀表傳感器陣列信息;在嵌入LWIP以太網(wǎng)通訊協(xié)議的基礎(chǔ)上完成端口通訊協(xié)議,數(shù)據(jù)監(jiān)控中心通過RS485總線與各子系統(tǒng)進(jìn)行信息交流,實現(xiàn)溫室控制管理。人機互動界面是通過對溫室環(huán)境氣候的實時監(jiān)測和干預(yù),由監(jiān)控中心與系統(tǒng)主控制器之間的信息交流完成的。溫室監(jiān)控智能終端系統(tǒng)采集的溫室環(huán)境因子變化數(shù)據(jù)是監(jiān)控中心進(jìn)行調(diào)控的有力數(shù)據(jù)支撐,保證了溫室作物生長處在一個最佳的生活環(huán)境。經(jīng)過運行測試,該系統(tǒng)滿足設(shè)計要求,滿足實際生產(chǎn)需要。

【文章頁數(shù)】：69 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 研究的目的和意義
    1.2 溫室控制技術(shù)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 國外溫室技術(shù)的發(fā)展
        1.2.2 國內(nèi)溫室技術(shù)的發(fā)展
        1.2.3 國內(nèi)溫室控制系統(tǒng)存在的問題
        1.2.4 溫室技術(shù)發(fā)展趨勢
    1.3 課題研究內(nèi)容
    1.4 論文的組織結(jié)構(gòu)
第二章 溫室監(jiān)控智能終端系統(tǒng)總體設(shè)計
    2.1 溫室監(jiān)控智能終端系統(tǒng)功能設(shè)計
    2.2 溫室監(jiān)控智能終端系統(tǒng)設(shè)計的原則
    2.3 溫室監(jiān)控智能終端系統(tǒng)硬件和軟件需求分析
        2.3.1 系統(tǒng)硬件需求分析
        2.3.2 系統(tǒng)軟件需求分析
    2.4 系統(tǒng)設(shè)計思想
    2.5 溫室監(jiān)控智能終端系統(tǒng)工作原理
    2.6 溫室監(jiān)控系統(tǒng)環(huán)境概述及其參數(shù)特點
        2.6.1 概述
        2.6.2 溫度
        2.6.3 濕度
        2.6.4 光照度
        2.6.5 CO₂濃度
    2.7 溫室監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計總體方案
        2.7.1 系統(tǒng)硬件設(shè)計方案
        2.7.2 系統(tǒng)軟件設(shè)計方案
    2.8 本章小結(jié)
第三章 溫室監(jiān)控智能終端系統(tǒng)硬件設(shè)計
    3.1 溫室監(jiān)控智能終端系統(tǒng)控制器硬件設(shè)計
        3.1.1 Cortex–M系列處理器概述
        3.1.2 Cortex–M4 內(nèi)核簡介
        3.1.3 TM4C1230E6PM微處理器
        3.1.4 TM4C1230E6PM系統(tǒng)電路
        3.1.5 按鍵輸入與狀態(tài)指示燈電路
        3.1.6 接口模塊
        3.1.7 通訊電路
        3.1.8 電源轉(zhuǎn)換模塊
    3.2 溫室監(jiān)控智能終端系統(tǒng)測量模塊采樣儀表硬件設(shè)計
        3.2.1 傳感器的選型
        3.2.2 溫度傳感器
        3.2.3 濕度傳感器
        3.2.4 CO₂濃度傳感器
        3.2.5 光強度傳感器
    3.3 本章小結(jié)
第四章 溫室監(jiān)控智能終端系統(tǒng)軟件設(shè)計
    4.1 溫室監(jiān)控智能終端系統(tǒng)主程序軟件設(shè)計
    4.2 溫室監(jiān)控智能終端系統(tǒng)邏輯控制軟件設(shè)計
        4.2.1 系統(tǒng)控制模式
    4.3 系統(tǒng)通訊軟件設(shè)計
        4.3.1 智能終端系統(tǒng)與上位機之間的RS485 協(xié)議配置
        4.3.2 采樣儀與智能終端系統(tǒng)之間的RS485 協(xié)議配置
    4.4 系統(tǒng)外圍硬件電路的軟件設(shè)計
        4.4.1 顯示模塊的程序設(shè)計
        4.4.2 鍵盤控制子程序設(shè)計
        4.4.3 中斷控制程序設(shè)計
    4.5 系統(tǒng)人機交互界面設(shè)計
    4.6 本章小結(jié)
第五章 溫室監(jiān)控智能終端系統(tǒng)功能測試
    5.1 系統(tǒng)功能測試必要性
    5.2 系統(tǒng)功能測試過程
        5.2.1 測試平臺搭建
        5.2.2 控制器功能測試
        5.2.3 系統(tǒng)采樣儀表測試
        5.2.4 人機交互界面功能測試
    5.3 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間所取得的相關(guān)科研成果
致謝



本文編號：3940986