联合收割机产量信息采集系统的研究

论文摘要

产量信息采集是田间信息采集的重要内容,也是精准农业技术实践中的重要环节,而目前基本还没有国产化的智能产量监测系统。国外的产品价格昂贵,因此研发一个具有自主产权的联合收割机产量信息采集系统是十分必要的。本文首先通过对产量信息采集系统的硬件选型及性能的介绍。重点研究了联合收割机的产量信息采集系统软硬件设计。本设计的总体思路是采用模块化设计,整个信息采集系统的硬件设计是以PHILIPS公司生产的P80C592单片机为核心,应用A/D转化通道实现了模拟信号的转换。应用串口扩展了GPS接收模块,实现了地理位置精度定位的功能。应用P0和P2口扩展了CF卡接口,系统将采集到的传感器信号和GPS信号通过一定的协议存储在CF卡中。实现了单片机对CF卡的读写,使采集到的大规模的信息存储成为可能,并且便于数据的处理。应用P1口扩展了液晶显示器接口,可以将采集到的数据通过液晶显示器显示出来,实现了人机交互。采集系统的软件设计为了方便系统的调试、移植、修改和仿真,采用模块化,子程序的设计思路。设计中主要有主程序的设计、A/D转换程序、GPS机接收程序、CF卡存储程序、定时器中断子程序和液晶显示程序等。最后利用仿真软件Proteus和keilc联合进行仿真,运用proteus对系统的硬件进行仿真,用keilc语言对软件进行模拟仿真,通过仿真验证了其结果与系统要求基本一致。通过仿真试验得出,该信息采集方案具有电路结构简单,自动化程度高,采集能力强等特点。该系统可以作为联合收割机产量的信息采集,整个信息采集系统对于提高我国联合收割机的智能化及自动化发展水平具有重要的现实意义。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 文献综述
• 1.1 精准农业的概述
• 1.2 选题的背景和意义
• 1.3 国外精准农业及智能机械的发展研究概况
• 1.4 国内精准农业及智能机械的发展研究概况
• 1.5 课题研究的内容
• 第二章 系统的总体设计方案
• 2.1 产量信息采集系统的工作原理
• 2.2 产量信息采集系统的结构
• 2.3 采集系统中有关模块的功能的简单介绍
• 2.3.1 数据采集模块
• 2.3.2 存储模块
• 2.3.3 GPS 定位模块
• 2.3.4 信号调理电路模块
• 2.4 本章小结
• 第三章 产量信息采集系统的硬件设计
• 3.1 微处理器模块
• 3.1.1 单片机芯片
• 3.1.2 电源模块设计
• 3.1.3 振荡电路
• 3.1.4 复位电路
• 3.1.5 单片机的程序存储器的扩展电路
• 3.2 传感器信息采集模块
• 3.2.1 传感器的选型
• 3.2.2 传感器与单片机之间的连接电路
• 3.3 CF 卡数据存储模块
• 3.3.1 CF 卡的选取与简介
• 3.3.2 CF 卡与微处理器的连接电路
• 3.4 液晶显示模块
• 3.4.1 液晶显示器的选型与简介
• 3.4.2 GTG240128 液晶显示模块
• 3.4.3 液晶显示器与微处理器连接电路
• 3.5 GPS 模块
• 3.5.1 GPS 定位模块的选择与简介
• 3.5.2 GPS 与微处理器的连接电路
• 3.6 本章小结
• 第四章 采集系统的软件设计
• 4.1 信息采集系统软件需求分析
• 4.2 程序模块设计
• 4.2.1 采集系统主程序的设计
• 4.2.2 系统初始化程序
• 4.2.3 GPS 接收信号程序
• 4.2.4 定时器中断程序
• 4.2.5 数据采集模块设计
• 4.2.6 CF 存储模块程序
• 4.2.7 液晶显示模块显示程序
• 4.3 本章小结
• 第五章 系统仿真与测试
• 5.1 Proteus 及keil?c 简介
• 5.1.1 Protues 软件介绍与应用
• 5.1.2 keilc 软件介绍与应用
• 5.2 Proteus 与keil?c 联合仿真
• 5.2.1 硬件电路的设计组装和调试
• 5.2.2 应用软件的编制、调试
• 5.2.3 总调
• 5.3 系统仿真结果
• 5.4 本章小结
• 第六章 结论与建议
• 6.1 结论
• 6.2 建议
• 参考文献
• 附录
• 致谢
• 作者简介