太阳能沼气工程无线监测系统设计

论文摘要

太阳能沼气工程利用太阳能和沼气作为清洁、低碳、可再生能源,解决了农村用电、做饭、加热等问题,大力发展太阳能沼气工程对于建设社会主义新农村,建设低碳生活有重要意义。有效地监测太阳能沼气工程系统参数,对于如何获得最优产气量提供了重要参考价值。近年来,无线监测技术得到飞速发展,被广泛应用于工业、农业、国防、医疗、地质等领域。无线监测系统综合传感器、信号采集与处理、无线通讯、智能控制、嵌入式等学科,为监控领域提供更加稳定、智能、精确的监测技术。本课题开发了一套多传感器数据采集、远程无线传输、上位机接收与实时监测的系统装置,实现对太阳能沼气工程系统参数的无线监测。本文的主要研究内容如下：无线监测系统硬件设计。硬件系统设计主要由模块电路设计与PCB板设计两部分组成。模块电路包括单片机最小系统、信号采集与处理、实时时钟、液晶显示、无线传输、上位机接收等模块。通过由温湿度、压力、热电偶等传感器组成的信号采集模块采集大气温湿度、软体沼气压力、沼液温度等数据,经nRF905无线发送、接收模块与上位机进行通信。该系统采用双面板分别对信号采集、无线发送、无线接收等进行PCB设计。无线监测系统软件设计。软件系统设计主要由下位机软件与上位机软件组成。下位机软件通过Keil C 51软件开发工具对程序进行编写与调试,设计并优化算法,实现数据采集与处理、界面显示、无线传输等功能。上位机软件采用Visual C++进行设计,通过调用MSComm串口控件,接收、处理与保存数据,实现与上位机的通信。系统采用ADO访问Access数据库技术,通过调用ADO库功能函数实现数据的保存、查询、删除、打印报表等功能。无线监测系统现场测试与运行。本系统对距监测中心约1km左右的某太阳能沼气工程参数进行现场测试,结果表明该系统运行较稳定,能实现太阳能沼气工程参数的无线监测。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 文献综述
• 1.1 太阳能沼气工程研究现状
• 1.1.1 太阳能沼气工程概述
• 1.1.2 太阳能沼气工程特点
• 1.2 沼气工程参数监测现状
• 第2章 绪论
• 2.1 研究目的和意义
• 2.2 主要研究内容
• 2.3 技术路线方法
• 第3章 无线监测系统硬件设计
• 3.1 系统模块设计
• 3.1.1 单片机及最小系统
• 3.1.2 信号采集与处理系统
• 3.1.3 实时时钟系统
• 3.1.4 液晶显示
• 3.1.5 无线传输系统
• 3.1.6 上位机接收系统
• 3.2 PCB板系统设计
• 第4章 无线监测系统下位机软件设计
• 4.1 信号采集系统
• 4.1.1 沼液温度
• 4.1.2 大气温湿度
• 4.1.3 沼气池压力
• 4.2 实时时钟
• 4.3 液晶显示
• 4.4 无线传输
• 4.4.1 发送子程序
• 4.4.2 接收子程序
• 第5章 上位机监测系统软件
• 5.1 上位机软件开发工具
• 5.2 上位机串口通讯
• 5.3 上位机界面开发
• 5.4 上位机数据库开发
• 5.5 帮助文档制作
• 5.6 安装包制作
• 第6章 无线监测系统测试
• 第7章 结论与建议
• 7.1 结论
• 7.2 建议
• 参考文献
• 致谢
• 发表论文及参加课题一览表