果园防灾减灾自动化检测控制系统

论文摘要

本论文介绍了一项果园防灾减灾自动化检测控制系统，目的是对果园中的果树及果实进行有效保护。与传统的果园采用物理或化学的方法来防灾减灾不同，该系统通过温湿度传感器对果园气候环境进行实时监控，运用RS485通讯技术组网，对果园环境分区域进行监控。当温湿度传感器检测到的温湿度值低于预设值时，微机系统就发出控制信号，控制可执行设备，带动水泵抽取地下水或水塔中的水，经管道喷洒到果树树冠上，防止果树冻伤。本论文的创新之处在于通讯终端加入了特殊的防雷设计，对通讯终端进行可靠保护；环境检测控制系统在农业领域一般应用于半封闭或全封闭的温室环境，而本系统是针对开放式的环境进行设计的；该套系统将先进的电力电子器件应用于农业控制领域中，取代了传统的机械式电气设备，提高了控制的安全性和可靠性；本系统成功地将工业局域网控制总线RS485网络应用到农业测控领域中；本系统还提供MODEM接口，能实现对果园环境的全球远距离遥控。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 前言
• 1.1 本课题的研究意义及其现状
• 1.1.1 本课题的研究意义
• 1.1.2 本课题的研究现状
• 1.2 本课题的研究内容
• 1.3 本课题的研究目标
• 2 系统模块设计
• 2.1 中央控制器
• 2.2 X5045看门狗模块
• 2.2.1 X5045硬件电路
• 2.2.2 X5045操作原理
• 2.2.3 X5045软件程序设计要点
• 2.3 62256外部扩展数据存储器模块
• 2.3.1 数据存储器扩展介绍
• 2.3.2 62256与系统硬件连接原理
• 2.3.3 62256在该系统中的应用
• 2.4 通讯模块
• 2.4.1 RS-485协议简介
• 2.4.2 MAX485芯片介绍
• 2.4.3 MCS-51串口工作原理
• 2.4.4 多机通讯原理
• 2.4.5 通讯协议的定制
• 2.4.6 通讯程序设计
• 2.5 8255外部端口扩展模块
• 2.5.1 8255A与系统的连接原理与逻辑结构
• 2.5.2 8255A的工作方式及数据I/O操作
• 2.5.3 8255A控制字及初始化编程
• 2.6 EEPROM存储模块
• 2C总线介绍'>2.6.1 I²C总线介绍
• 2C总线工作原理'>2.6.2 I²C总线工作原理
• 2.7 人机界面设计
• 2.7.1 数码管显示设计
• 2.7.2 键盘输入设计
• 2.7.3 红外遥控器设计
• 2.8 DS1302系统硬件时钟模块
• 2.8.1 DS1302硬件电路
• 2.8.2 DS1302操作原理
• 2.8.3 DS1302的软件设计要点
• 2.9 在线编程模块
• 2.9.1 ISP简介
• 2.9.2 ISP硬件介绍
• 2.9.3 ISP软件介绍
• 2.10 温湿度传感器模块
• 2.11 A/D转换模块
• 2.11.1 TLC549主要特性
• 2.11.2 TLC549内部结构和引脚
• 2.12 多通道巡回采集模块
• 2.13 数字滤波模块
• 2.13.1 几种常用的数字滤波方法
• 3 系统抗干扰设计
• 3.1 硬件措施
• 3.2 软件措施
• 3.3 系统故障处理、自恢复程序的设计
• 3.3.1 非正常复位的识别
• 3.3.2 非正常复位后系统自恢复运行的程序设计
• 4 电机控制部分
• 4.1 控制板的设计
• 4.2 配电箱设计
• 4.2.1 配电箱电路组成原理
• 4.2.2 配电箱的控制方式
• 5 系统测试
• 5.1 软件测试
• 5.2 硬件测试
• 5.2.1 配电箱测试
• 5.2.2 模拟管路测试
• 6 结论
• 参考文献
• 附录 A 硬件系统电路原理图
• 附录 B 主机硬件系统PCB分布图
• 附录 C 采集机硬件系统PCB分布图
• 附录 D 人机交互接口使用说明
• 附录 E 配电箱使用说明
• 附录 F 通讯试验采集数据表
• 附录 G 控制系统及部分试验图片
• 致谢