精准农业的农田信息采集系统研究与开发

摘要

本文根据精准农业的农田信息采集技术的需求,结合自动化技术、嵌入式技术、传感器技术以及现场总线技术等领域的最新研究成果,研制开发了多种农田信息采集系统. 本文的主要研究结论是: 1.设计了一种农田变量作业机械的导航系统,包括嵌入式工业控制计算机构成的机载控制计算机,基于单片机设计的导航光棒,控制计算机与导航光棒通过CAN现场总线进行通讯.控制计算机采用GPS等设备测量农机的位置和运动速度,通过CAN总线通讯将农机偏航信息传输给导航光棒,然后导航光棒用不同颜色的发光二极管和液晶等方式实时显示偏航信息,辅助驾驶员进行作业,从而提高作业的精度. 2.基于单片机、非易失性存储器、GPS以及多种传感器设计了一套便携式农田信息采集系统.该系统可以同时采集和记录GPS、土壤水分、养分、温度等多种传感器的数据,通过液晶显示屏现场即时查看数据、记录数据;用户可将采集记录的数据通过USB总线或者串口发给微机,在微机上形成Excel表格或者文本文件,方便用户进行数据分析. 3.设计了一种可实现无线远程数据传输的便携式农田信息采集系统.系统基于32位嵌入式CPU和嵌入式操作系统uCLinux进行设计,除了可以采集、显示、记录GPS、多种土壤信息传感器的数据,还能够经GPRS网络连接到Internet,实现无线远程上网与数据传输.

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

1.1引言

1.2精准农业的概念与发展

1.3精准农业的信息获取技术

1.3.1遥感技术

1.3.2全球定位系统(GPS)

1.3.3土壤环境信息获取

1.4信息技术对精准农业的推动

1.5课题来源及主要研究工作

第二章农田变量作业机械导航系统设计

2.1引言

2.2 GPS技术在农田作业中的应用

2.3 CAN总线在农业机械设备中的应用

2.4系统功能

2.5系统硬件设计

2.6系统软件设计

2.6.1上位机软件设计

2.6.2导航光棒软件设计

2.7系统应用

2.8小结

第三章便携式农田信息采集系统设计

3.1引言

3.2系统功能设计

3.3系统硬件设计

3.4系统软件设计

3.5上位机软件设计

3.6小结

第四章农田信息采集与远程无线传输系统设计

4.1引言

4.2无线通信技术与GPRS

4.3系统设计

4.4硬件设计

4.5软件设计

4.5.1驱动程序设计

4.5.2应用程序设计

4.6小结

结论

参考文献

研究成果

致谢

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