农田信息采集与节水灌溉系统的研究

目录

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第一章 绪论

1.1 研究背景与意义

1.1.1 研究背景

1.1.2 研究意义

1.2 国内外研究现状

1.2.1 国外研究现状

1.2.2 国内研究现状

1.3 本文研究内容及章节安排

第二章 系统总体方案设计

2.1 系统需求分析

2.2 系统总体方案

2.3 无线传感器网络技术

2.3.1 无线传感器网络体系结构

2.3.2 短距离无线通信技术

2.3.3 WiFi无线网络拓扑形式

2.4 灌溉决策方案

2.4.1 模糊逻辑系统种类

2.4.2 模糊控制系统工作原理

2.5 主要器件和模块的选型

2.5.1 微处理器芯片

2.5.2 WiFi模块

2.5.3 小型气象站

2.5.4 人机交互设备

2.5.5 土壤温湿度传感器

2.5.6 水位水质传感器

2.5.7 A/D转换器

2.5.8 电磁阀

2.6 本章小结

第三章 农田信息采集与节水灌溉系统硬件设计

3.1 控制器硬件设计

3.1.1 微处理器单元电路

3.1.2 WiFi模块

3.1.3 射频编码发射单元

3.1.4 TTL-RS485转换电路

3.2 土壤信息采集节点

3.2.1 A/D转换电路

3.2.2 电源模块

3.2.3 节点低功耗硬件设计

3.3 电磁阀控制硬件设计

3.3.1 电磁阀驱动电路

3.3.2 射频接收解码电路

3.4 本章小结

第四章 灌溉模糊控制的设计与仿真

4.1 番茄需水特性

4.2 土壤湿度的换算

4.3 腾发量的计算

4.3.1 参考作物腾发量

4.3.2 作物系数

4.4 模糊灌溉决策的实现

4.4.1 输入量和输出量的模糊化

4.4.2 模糊规则及模糊规则表的建立

4.4.3 模糊推理与清晰化

4.5 模糊控制器的MATLAB仿真验证

4.5.1 模糊控制器的建立

4.5.2 模糊控制器输出分析

4.5.3 Simulink 仿真模型搭建

4.6 本章小结

第五章 系统软件设计及测试

5.1 节点信息采集软件设计

5.2 WiFi通信软件设计

5.2.1 WiFi组网的实现

5.2.2 WiFi数据通信

5.2.3 WiFi通信安全

5.3 控制器软件设计

5.3.1 灌溉控制软件设计

5.3.2 控制器农田数据接收

5.3.3 SD卡数据读写

5.4 DGUS屏软件设计

5.5 系统运行测试

5.5.1 土壤信息采集节点测试

5.5.2 系统运行测试

5.6 本章小结

第六章 总结与展望

6.1 论文工作总结

6.2 展望

参考文献

攻读学位期间所取得的相关科研成果

致谢