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谷物测产系统智能监控技术研究
作 者: 乔俊
导 师: 汪春
学 校: 黑龙江八一农垦大学
专 业: 农业机械化工程
关键词: 智能监控 嵌入式系统 μC/OS-II GPS GPRS
分类号: S126
类 型: 硕士论文
年 份: 2009年
下 载: 22次
引 用: 1次
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内容摘要
进入二十一世纪以来,世界农业迅猛发展,精准农业、数字农业越来越受到人们的重视。精准农业、数字农业代表了世界农业未来发展方向。对于农业来说,收获粮食是生产的最终目的;对于精准农业体系,收获粮食既是终点、又是起点。田间谷物产量的空间信息蕴涵着丰富的信息,充分地运用这些信息可以有效地指导农业生产,提高农田的产量,增加农民的经济收益。只有获得准确的产量数据,才能对接下来的播种、灌溉、施肥等工作进行科学决策,才能在下一次的生产实践中取得更好的效果。本文根据谷物测产系统的需要,对智能监控技术进行研究,设计出一套基于ARM7的谷物测产智能监控系统。本文研究的主要内容包括以下几个方面:1构建谷物测产数学模型。对谷物测产系统进行深入分析,探讨要进行谷物测产智能监控所要检测的物理量,构建了谷物测产数学模型。2设计谷物测产智能监测系统的硬件系统。硬件部分主要是完成以S3C44B0XI ARM7处理器为核心的外围设备控制电路、GPRS数据传输控制电路,传感器数据采集接口电路,电源转换电路等的设计。3嵌入式系统软件开发。系统终端软件是在嵌入式操作系统μC/OS-II的平台下实现系统功能的应用程序。根据系统功能需要与操作系统任务分解的基本要求,把系统分成GPS数据采集与解析,传感器组数据采集与处理,数据LCD显示,数据CF卡存储,数据GPRS远程无线传输5个任务,各任务由μC/OS-II操作系统调度。4服务器数据接收处理软件研发。位于远程数据中心的服务器上运行GPRS数据接收处理软件,该软件负责实时接收作业单元传来的数据并对其进行处理。5进行系统综合调试。将系统各个部分整合成一个有机整体,对联合收割机的实际作业情况进行模拟,调试系统使其达到对谷物产量进行智能监控的目的。
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全文目录
摘要 3-4 Abstract 4-8 第一章 绪论 8-17 1.1 精准农业的发展及实施 8-9 1.2 精准农业的主要支持技术 9-14 1.3 产量分布图在精准农业中的作用 14 1.4 产量监测系统国内外发展现状 14-15 1.4.1 国外研究与发展现状 14-15 1.4.2 国内研究与发展现状 15 1.5 本文研究的主要内容 15-16 1.6 小结 16-17 第二章 谷物测产系统数学模型的建立 17-23 2.1 谷物测产智能监控系统的基本组成 17 2.2 谷物测产系统主要传感器 17-19 2.3 GPS 定位系统的精度与DGPS 系统 19-20 2.4 谷物测产计算模型 20-22 2.5 本章小结 22-23 第三章 系统整体分析与设计 23-29 3.1 设计目标 23 3.2 技术路线 23 3.3 嵌入式系统的应用 23-24 3.4 系统的分析与选型 24-25 3.5 微处理器选型与分析 25-27 3.6 系统软件总体设计 27-28 3.6.1 嵌入式操作系统选型 27 3.6.2 系统软件设计方案 27-28 3.7 本章小结 28-29 第四章 系统硬件设计与调试 29-41 4.1 系统原理图设计 29-37 4.1.1 CPU(S3C44B0)主控核心电路设计 30-31 4.1.2 存储系统电路设计 31-32 4.1.3 GPRS 无线通讯电路设计 32-33 4.1.4 系统电源电路电路设计 33-34 4.1.5 异步串行通信接口设计 34-35 4.1.6 传感器接口电路及外接电源转换电路设计 35-37 4.2 系统PCB 设计 37-38 4.2.1 PCB 布线 37-38 4.3 硬件调试 38-40 4.3.1 电源、晶振及复位电路的调试 39 4.3.2 H-JTAG 电路的调试 39-40 4.4 本章小结 40-41 第五章 智能监控系统软件开发 41-62 5.1 操作系统 μC/OS-Ⅱ在智能监控系统中的应用 41-46 5.1.1 μC/OS-Ⅱ的移植 41-45 5.1.2 μC/OS-Ⅱ的任务管理和任务通讯 45-46 5.2 启动引导程序设计 46-48 5.3 系统应用软件开发 48-61 5.3.1 系统应用程序任务总体分析 48-49 5.3.2 谷物测产智能监控系统的任务设计与实现 49-51 5.3.3.A/D 转换任务设计 51-52 5.3.4. GPS 数据采集与处理 52-57 5.3.5.LCD 显示任务设计 57-58 5.3.6 GPRS 数据无线传输 58-60 5.3.7 数据存储 60-61 5.4 小结 61-62 第六章 服务器数据接收软件编写 62-66 6.1 数据中心数据接收软件的编写 62-64 6.2 本章小结 64-66 第七章 结论和展望 66-67 参考文献 67-69 致谢 69-70 附录 70-75 作者简历 75
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中图分类: > 农业科学 > 农业基础科学 > 农业物理学 > 电子技术、计算机技术在农业上的应用
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