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基于MMC卡的驱动圆盘犁田间测力数据采集系统

作　者: 刘杭炜
导　师: 朱亨银
学　校: 福建农林大学
专　业: 农业机械化工程
关键词: 驱动圆盘犁 数据采集系统 MMC卡 AT89S8253 波形显示 Delphi 7
分类号: S222
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 20次
引　用: 1次
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内容摘要


本文根据对驱动圆盘犁工作的具体情况,设计了一套基于MMC卡的驱动圆盘犁田间测力数据采集系统,并详细阐述了该系统软硬件设计的主要内容。在系统设计上,主要包括模数转换模块、液晶显示模块、遥控按键模块、存储模块以及以AT89S8253单片机为核心的微控制器模块等。本系统的独特之处在于采用MMC卡作为系统的存储模块,克服了以往数据采集系统只能在固定位置使用的缺点,使系统具备便携性,更能适应野外田间的长时间工作。下位机软件设计中,详细阐述了如何使用AD7730对传感器信号进行自动采集、如何对遥控器的红外信号进行解码、如何使用MMC卡进行数据存储等各功能模块的设计。上位机软件设计中,使用Delphi 7进行波形显示程序的设计。利用波形显示程序能够很好地将采集的数据进行波形回放,使用户能够直观地看出驱动圆盘犁在田间工作时的具体受力情况。最后,通过田间实验和实际应用验证了本系统软硬件设计的可行性。

全文目录


摘要  8-9
ABSTRACT  9-10
1. 引言  10-15
  1.1 课题研究的意义  10
  1.2 课题研究的现状  10-12
    1.2.1 国外研究现状  10-11
    1.2.2 国内研究现状  11-12
  1.3 课题研究的内容  12
  1.4 课题研究的目标  12-13
  1.5 课题研究的背景  13-15
    1.5.1 驱动式圆盘犁的发展概况  13-14
    1.5.2 驱动圆盘犁的工作概况  14-15
2. 基于MMC 的数据采集系统的硬件设计  15-23
  2.1 系统监控模块  15-16
  2.2 系统供电模块  16-17
  2.3 人机交互模块  17-19
    2.3.1 LCD 显示器接口  17-18
    2.3.2 遥控键盘接口  18-19
    2.3.3 声光指示电路  19
  2.4 数据采集模块  19-21
    2.4.1 传感器  19-20
    2.4.2 A/D 转换器的选择及其简介  20
    2.4.3 多路测量通道  20-21
  2.5 数据存储模块  21-22
    2.5.1 MMC 简介  21-22
    2.5.2 MMC 工作模式及其接口引脚  22
    2.5.3 MMC 卡电源配置  22
  2.6 本章小结  22-23
3. 下位机系统软件设计  23-43
  3.1 系统监控模块  23-26
    3.1.1 实时多任务操作系统简介  23-25
    3.1.2 系统自诊断  25
    3.1.3 系统初始化  25-26
    3.1.4 中断管理模块  26
  3.2 键盘管理模块  26-28
    3.2.1 红外信号编码格式  26-27
    3.3.2 遥控红外信号软件解码  27-28
  3.3 数据采集模块及其缓冲存储  28-33
    3.3.1 AD7730 内部结构简介  28
    3.3.2 AD7730 的工作原理简介  28-29
    3.3.3 AD7730 的编程操作  29-30
    3.3.4 AD 数据的缓冲存储  30-33
  3.4 液晶显示管理模块  33-36
    3.4.1 液晶显示器工作原理  33
    3.4.2 液晶显示字模的建立  33
    3.4.3 液晶显示器的编程操作  33-36
  3.5 声光指示电路  36
  3.6 MMC 卡存储模块  36-40
    3.6.1 SPI 接口原理简介  36
    3.6.2 SPI 总线初始化  36-37
    3.6.3 MMC 卡指令格式及其响应类型  37-38
    3.6.4 MMC 卡初始化  38
    3.6.5 MMC 卡文件系统结构简介  38-39
    3.6.6 MMC 卡数据块读写  39-40
  3.7 系统软件抗干扰模块  40-42
    3.7.1 软件陷阱技术  40-41
    3.7.2 看门狗技术  41
    3.7.3 中断自恢复技术  41-42
  3.8 本章小结  42-43
4. 上位机波形显示程序设计  43-48
  4.1 Delphi 7 简介  43-44
  4.2 读文本文件模块设计  44
  4.3 数据库存取模块设计  44-46
    4.3.1 ADO 数据库引擎简介  45
    4.3.2 ADO 方式的数据库连接与访问  45-46
  4.4 波形显示模块设计  46-47
    4.4.1 TeeChart 控件简介  46
    4.4.2 波形显示的实现  46-47
  4.5 本章小结  47-48
5. 传感器标定  48-51
  5.1 相关术语  48
  5.2 传感器标定系统的组成  48-49
  5.3 传感器标定实验步骤与数据分析  49-51
    5.3.1 标定实验步骤  49
    5.3.2 标定实验数据分析  49-50
    5.3.3 标定实验数据误差分析  50-51
6. 驱动圆盘犁测力数据采集系统田间实验与分析  51-52
  6.1 实验条件  51
  6.2 田间实验及其数据分析  51-52
7. 结论与讨论  52-53
  7.1 结论  52
  7.2 本系统不足之处  52-53
参考文献  53-56
附录  56-65
  附录A 系统硬件电路原理图  56-57
  附录B ATMEL 并口ISP 下载线电路原理图  57-58
  附录C 系统硬件实物图  58-59
  附录D 遥控键盘使用说明  59-60
  附录E 实验数据波形显示图  60-64
  附录F 田间实验部分照片  64-65
致谢  65

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中图分类: > 农业科学 > 农业工程 > 农业机械及农具 > 耕耘机具
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