水稻群体秧棚环境监测研究与设计

论文摘要

国家十二五计划着重指出加快发展现代农业,设施农业在农场中得到较快的发展。水稻在北方农场广泛种植,育秧环节则是重中之重。低功耗群体水稻秧棚监测系统就是针对水稻秧苗,在不同生长期的生长环境进行监测,确保其生长在最适环境。本课题首先进行低功耗设计,分别从硬件设计和软件设计两面入手。硬件方面,首先是器件的选择标准就是低功耗,核心器件选择MSP430单片机,活动模式耗电250μA,在RAM数据保持方式下耗电仅为0.1μA,用中断请求将CPU从休眠状态唤醒只需要6μs。针对水稻秧苗生长环境,对其土壤温度、土壤水分、空气温湿度、光照和二氧化碳等自然环境因素进行数据采集。通过对比分析选择经过防水处理的温度传感器18B20,测量土壤温度;高精度、高灵敏度的测量土壤水分的传感器DBT-1;采用具有温度补偿和线性化处理电路的温湿度DB4200;用于在农业等多种高湿场合使用RTG-CO2-NDIR防护型二氧化碳传感器;适用于农业大棚具有良好线性的光照传感器。采用无线串口通信与上位机进行数据传输。软件设计方面,在非采集和发送状态,对核心器件进行休眠处理,采集、发送和显示部分在定时器中执行。上位机采用DELPHI进行设计,由于其优越的开放环境,使其有非常多的插件供其使用,缩短了设计周期,运用SQL2000对数据进行存储和分析。并对温湿度采集点进行了设计,从已知的数据进行分析,进行回归分析,拟合成方程,用已知点去测算未知点。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• Catalogue
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 本文研究的目的和意义
• 1.3 国内外研究现状
• 1.4 育秧标准
• 1.5 技术路线
• 1.6 本章小结
• 第二章 低功耗采通器优化设计
• 2.1 CMOS 电路的功耗模型
• 2.2 硬件设计
• 2.3 软件设计
• 2.4 系统功耗分析
• 2.5 本章小结
• 第三章 环境监测采集点的设计
• 3.1 采集的数据分析
• 3.2 数据对比
• 3.3 其他传感器布放位置
• 3.4 本章小结
• 第四章 低功耗采通器硬件实现
• 4.1 数字传感器
• 4.2 AD 传感器
• 4.3 串口通信
• 4.4 本章小结
• 第五章 群体秧棚集中监视设计
• 5.1 系统分析
• 5.2 数据库设计
• 5.3 系统的实现
• 5.4 本章小结
• 第六章 结论与展望
• 6.1 总结
• 6.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 附录
• 作者简历