智能温室监控RTU的研究与应用

来源 :武汉理工大学 | 被引量 : 3次 | 上传用户:wjh101
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现阶段我国农业正朝着数字农业的方向发展,和传统农业相比,是一种新型的集约化和信息化农业。温室环境监控系统对温室农业生产的发展和数字农业发展有着十分重要的意义。针对温室环境监控的要求,对本温室环境监控系统进行了总体设计,给出了系统总体设计框架,对温室监控系统的功能模块进行了详细的划分,主要包括:电源模块、主控芯片、图像采集模块、无线数据传输模块、传感器组等功能模块等部分。对主控芯片的选择给出了详细的方案,最终采用ARM7体系的CPU;同时就无线数据传输模块的实现方法进行了分析,采用了GPRS模块实现无线数据传输。通过分析图像的采集压缩模块功能,对所涉及到的相关技术进行了深入了解和学习,主要涉及图像压缩技术,给出了其功能模块结构图。通过对CMOS和CCD传感器的比较,确定采用CMOS类型图像传感器,就JPEG图像压缩步骤,采用了ZR36060芯片电路来实现图像压缩,并给出采集、压缩电路原理图。根据温室环境监控的数据传输特点,给出了GPRS无线数据传输技术在本系统中的应用结构框架;分析了GPRS无线数据传输协议TCP和UDP的区别;对GPRS传输模块进行了选型,采用了BenQ M22模块,给出了其实现电路原理图;对如何在M22上实现嵌入式TCP/IP协议进行了阐述。设计了MCU周围接口电路,主要包括:电源电路、传感器组A/D转换电路和CAN总线和RS485总线接口电路。对各个部分进行了配置和原理图设计。本系统采用了应答和定时的无线数据传输模式的总体思想,设计了各个软件功能模块,主要包括数据采集、数据压缩、数据传输等软件模块。本系统的实现为远程监控系统在温室农业中的应用和研究奠定了良好的实践基础。
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