智能农业监测系统设计毕业论文

智能农业监测系统设计毕业论文

目录

前言 (1)

第1章绪论 (2)

§1.1智能农业监测系统的概念 (2)

§1.2智能农业监测系统的主要容 (2)

§1.3智能农业监测系统的主要特点 (2)

§1.4智能农业监测系统的研究意义 (3)

§1.5农业监测系统的发展历程与未来发展趋势 (3)

第2章智能农业监测系统的总体设计方案 (4)

§2.1智能农业监测系统设计概述 (4)

§2.1.1功能要求 (4)

§2.1.2技术指标 (4)

§2.2智能农业监测系统的硬件设计方案 (4)

§2.3智能农业监测系统的软件设计方案 (6)

第3章智能农业监测系统硬件设计与实现 (7)

§3.1微处理器的选择 (7)

§3.1.1 S3C2440A简介 (7)

§3.1.2 S3C2440A的部组成结构 (7)

§3.1.3 S3C2440A的主要功能介绍 (7)

§3.1.4 S3C2440A的PWM定时器 (8)

§3.1.5 S3C2440A的中断系统 (9)

§3.2传感器的选择 (10)

§3.2.1传感器的对比与选择 (10)

§3.2.2传感器简介 (12)

§3.2.3传感器引脚说明及数据传输 (16)

§3.3触屏显示器P35 (21)

§3.3.1 P35屏引脚说明 (21)

§3.3.2 P35屏的控制与配置 (22)

§3.4 MCU外围电路设计 (23)

§3.4.1电源电路设计 (23)

§3.4.2 485通信接口设计 (23)

§3.4.3报警与复位电路设计 (24)

§3.4.4执行控制电路设计 (25)

第4章智能农业监测系统软件设计 (26)

§4.1程序设计的基本框架 (26)

§4.2软件流程分析 (27)

§4.3各模块程序设计 (27)

§4.3.1 数据采集模块程序设计 (27)

§4.3.2显示模块程序设计 (30)

§4.3.3执行模块及报警模块程序设计 (30)

第5章系统调试 (32)

§5.1软硬件调试 (32)

§5.1.1硬件调试 (32)

§5.1.2软件调试 (32)

§5.1.3软硬件关联调试 (32)

§5.2功能测试 (32)

结论 (34)

参考文献 (35)

致谢 (37)

附录 (38)

前言

自从改革开放以来我国经济发展发生了巨大变化，但农业一直在国民经济中占有重要地位，可是随着社会的高速发展，传统的农业生产方式已经渐渐满足不了现代经济发展的需求。并且我国虽有广阔的疆域，但大部分地区并不适合农业生产。所以为了使农业发展跟上现代经济发展的步伐，必须得通过运用现代科技来渐渐改善传统的农业生产方式。

众所周知环境无疑是影响农业生产的最大因素，但在自然状态下人们很难干预环境对农业生产的影响，因此温室大棚应运而生。温室大棚是最能代表现代农业生产的科技产物之一。但温室大棚之所以能够有效的控制农作物生长环境，就是依赖于它对部环境的实时监测，可是先进监测技术投入成本高，操作技术复杂，对操作人员的素质要求很高，使得这种先进的温室种植技术难以在普通农民用户中得到推广。大多数普通农民用户还是依靠人工操作对温室环境进行监测。这种方法不但耗时耗力，并且效率很低，很难达到实时监测的要求。从而无法在最恰当的时刻及时做出对环境的调控，例如湿度低了需要浇水，温度低了需要保暖，光照不足需要加强光照度，二氧化碳浓度过高需要通风等。这些对农作物生长最重要的环境因素只有在实时有效的监测下，并且及时做出反馈调控才能更利于作物生长提高产量，从而使温室大棚的经济效益显著提高。本设计就是一套以嵌入式系统为基础，做到对温室温湿度、光照强度、CO₂浓度实时监测，并在各项指标达到预设值时立马做出信息反馈，调动其他设备及时对温室环境做出调控的智能农业监测系统。

就技术层面而言本系统主要包括环境监测模块、数码显示模块、报警模块、数据传输电路以及执行调节电路。环境检测块用到的传感器主要有：DHT11(温湿度监测)、MH-410D5(二氧化碳传感器)、MQ-2(烟雾监测传感器)、TSL2561(光照强度传感器)，数据传输电路为预留RS485接口，数码显示模块为P35屏，主控为三星公司的S3C2440A芯片。

本课题意在打造一款智能化程度高、可靠性强、稳定性好、操作简单、成本低廉适合普通农民大众使用的温室大棚智能农业监测系统。

第1章绪论

§1.1智能农业监测系统的概念

智能农业监测系统是温室大棚一套对部作物生长环境能够实时监测，并且实时控制的系统。它是现代化温室大棚农业技术的核心，正是由于温室大棚拥有强大的监测系统，它才能创造出最适宜作物生长的环境，提高作物产量，使农业经济效益得到显著提高。

§1.2智能农业监测系统的主要容

本智能农业监测系统是以ARM9系列的S3C2440A为控制核心，具有优越的嵌入式特性和强大的数据分析能力，与传统51芯片相比ARM芯片在性能上有了巨大的飞跃，配合上DHT11、MH-410D5、TSL2561等传感器的使用，本系统做到了对温室各项重要环境数据的实时监测。该监测系统不但可以监测作物生长环境指标，还可以通过对传感器采集过来的数据进行分析，在恰当的时刻做出合理的反馈控制，进而达到对温室大棚环境的调节功能。再配备MQ-2(烟雾监测传感器)和报警电路使它还担负起了大棚火灾预警功能增加了温室大棚的安全系数。整个温室大棚的环境指标都会以数据的形式在P35屏上直观的显示出来，用户还可以通过屏幕上的虚拟按键对温室大棚环境进行控制调节，例如浇水、升温、通风、增强光照等操作。系统还预留有RS485接口，实现了整个系统的远程控制。

§1.3智能农业监测系统的主要特点

和传统农业监测相比，智能农业监测系统具有以下几个主要特点：

（1）灵敏度高，本监测系统采用当代行业流行的传感器，传感器技术成熟制作精良，温室环境发生轻微变化，系统都能检测到；

（2）能够进行连续实时监测，本监测系统上电后不再需要人工控制，置主控芯片可以实时连续读取监测数据，并在极短时间间隔处理数据做出相应；

（3）测量精度高，本监测系统各项监测数据采用采集多组数据然后取平均值进行分析，大大提高了测量精度；