基于WinCE的大棚温室监测系统的设计

摘要

为提高人民生活质量，满足人们对农副产品日益增加的需求，大棚温室种植应运而生。但随着规模不断扩大，传统的人工管理已经不适应规模化的大棚种植，管理信息化，设备智能化已经成为趋势。目前，大多数大棚种植内的监测设备陈旧落后，智能化水平不够;而且，大部分大棚温室采用有线方式监测单一的环境因子，线路布置复杂且易腐蚀，并且难以形成高信息化、高集成度的整体的监测管理系统。鉴于以上原因，迫切需要建立新型的大棚温室监测系统。
　　本文通过对农村大棚监测管理的落后现状以及现实需求的研究分析，结合无线通信技术和嵌入式技术，以ARM处理器为核心，设计了一种功能较齐全的大棚温室监测系统。为了体现信息化、人性化的原则，系统设计了三种温室大棚管理功能架构模式，包括管理员模式、雇员模式和无人模式。系统主要包括下位机部分、上位机部分和通信模块三部分。其中下位机选用STC12C5A60S2为处理器，并采用多种传感器进行多环境因子多点的数据采集;上位机处理器为ARM，负责数据的处理、显示与保存;通信模块采用STR-18无线数传模块，负责下位机与上位机的数据传输工作。另一方面考虑到施肥作业等会影响到农户的健康，还对有害气体进行了监测。考虑到大棚规模会不断扩大，系统还设置了预留功能方便用户操作，并描述了如何进行监测系统的扩展和级联。
　　经测试表明，该系统运行可靠，方便使用，各方面都达到预期目标。此外，相对于农业领域的其他种植方式，大棚种植能耗较大，本文对大棚种植的节能控制进行了研究探讨。两者的进一步结合有望使大棚温室监测在各方面得到更好的改进和优化。

目录

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摘要

插图索引

第1章 绪论

1．1 研究背景

1．2 选题意义

1．3 国内外发展现状

1．3．1 国外发展现状

1．3．2 国内发展现状

1．4 大棚的节能控制

1．4．1 积温与作物生长发育

1．4．2 大棚节能控制策略

1．5 本文的研究内容与安排

第2章 WinCE嵌入式系统的搭建

2．1 嵌入式系统概述

2．1．1 嵌入式系统定义、特点、分类与组成

2．1．2 嵌入式操作系统分类与特点

2．2 WinCE系统的概述

2．3 WinCE系统的定制

2．3．1 WinCE系统的移植原理

2．3．2 WinCE系统的内核定制

2．4 本章小结

第3章 大棚温室监测系统的架构

3．1 系统分析

3．1．1 系统需求与设计分析

3．1．2 系统待解决问题

3．1．3 系统总体设计方案

3．2 系统的功能设计

3．2．1 管理员模式与雇员模式

3．2．2 无人模式

3．3 系统中类的设计

3．3．1 参与者类

3．3．2 控制类

3．3 本章小结

第4章 大棚温室监测系统的设计

4．1 系统下位机的设计

4．1．1 环境数据采集模块

4．1．2 下位机处理器

4．1．3 环境因子控制器

4．2 系统上位机的设计

4．2．1 处理器硬件结构设计

4．2．2 处理器软件设计

4．3 上位机与下位机的通信

4．3．1 通信模块的硬件实现

4．3．2 通信模块的软件设计

4．4 本章小结

第5章 系统测试

5．1 实验大棚温室的特点

5．1．1 实验大棚结构与应用特点

5．1．2 实验大棚环境特点

5．2 实验大棚测试结果

5．2．1 无线通信模块的测试

5．2．2 预警参数设置与系统测试

5．2．3 控制器测试

5．3 本章小结

总结与展望

参考文献

致谢

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