苜蓿草智能種植控制系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)
發(fā)布時(shí)間:2025-05-07 21:28
近年來,牧草產(chǎn)業(yè)飛速發(fā)展,而苜蓿草較好的得到了農(nóng)業(yè)方面的大力推廣。然而,目前大部分苜蓿草種植主要使用傳統(tǒng)粗放無控灌水方式,澆水不及時(shí)、不均勻,灌水不足或過量灌水現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生,水資源利用效率低,短缺與浪費(fèi)現(xiàn)象并存[1]。要實(shí)現(xiàn)苜蓿草智能化種植管理,建立起一個(gè)可靠,實(shí)用的智能控制系統(tǒng)是非常有必要的。因此,為實(shí)現(xiàn)節(jié)水、無線監(jiān)控以及智能決策,本文設(shè)計(jì)了苜蓿草智能種植控制系統(tǒng),主要分為自動(dòng)灌溉、無線監(jiān)控、多環(huán)境信息融合決策三個(gè)模塊。首先,為提升水資源利用率,設(shè)計(jì)了自動(dòng)灌溉模塊,以單片機(jī)為控制系統(tǒng)核心,主要研究內(nèi)容為溫濕度采集、無線發(fā)送及接收、灌溉控制,并給出了顯示的硬件電路和軟件程序設(shè)計(jì)。該模塊可依據(jù)農(nóng)作物的需水量以及實(shí)際土壤含水量對比,實(shí)時(shí)檢測土壤含水量進(jìn)行適時(shí)、適量的澆灌。其次,為實(shí)現(xiàn)無人智能監(jiān)控,設(shè)計(jì)了無線監(jiān)控模塊,主要基于Zig Bee傳感網(wǎng)絡(luò),從軟硬件角度給出設(shè)計(jì)方案,其中在硬件基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)并且實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)軟件的各模塊,包括數(shù)據(jù)采集模塊、供電模塊、微處理器模塊、數(shù)據(jù)傳輸和上位機(jī)軟件開發(fā)。為實(shí)現(xiàn)智能決策,設(shè)計(jì)了苜蓿草多環(huán)境信息融合模塊,采用苜蓿草生長要素為標(biāo)準(zhǔn),以溫度、濕度、土壤濕度三個(gè)環(huán)境因...
【文章頁數(shù)】:57 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
緒論
第一章 智能種植控制系統(tǒng)概述
1.1 智能種植控制系統(tǒng)概述
1.2 智能種植控制系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)
第二章 自動(dòng)灌溉模塊設(shè)計(jì)
2.1 硬件設(shè)計(jì)
2.1.1 土壤濕度傳感器的選用與性能
2.1.2 溫度傳感器
2.1.3 無線通信模塊
2.1.4 繼電器模塊
2.1.5 主控模塊
2.2 軟件設(shè)計(jì)
2.2.1 單片機(jī)C語言編程及開發(fā)軟件介紹
2.2.2 系統(tǒng)從機(jī)程序設(shè)計(jì)
2.2.3 主程序設(shè)計(jì)
2.2.4 溫度采集子程序設(shè)計(jì)
2.2.5 濕度采集子程序設(shè)計(jì)
2.2.6 數(shù)據(jù)處理程序
2.2.7 串口通信發(fā)送程序
2.3 系統(tǒng)調(diào)試實(shí)驗(yàn)
2.3.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?br> 2.3.2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
2.3.3 實(shí)驗(yàn)效果
第三章 智能監(jiān)測模塊設(shè)計(jì)
3.1 硬件設(shè)計(jì)
3.1.1 微處理器模塊
3.1.2 STC89C52單片機(jī)最小系統(tǒng)模塊
3.1.3 電源模塊
3.1.4 溫度傳感器DHT-11
3.1.5 土壤濕度模塊
3.1.6 光敏電阻傳感器
3.1.7 LCD1602簡介
3.1.8 LCD1602顯示模塊指令集
3.2 軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)
3.2.1 上位機(jī)監(jiān)測軟件設(shè)計(jì)
3.2.2 A/D轉(zhuǎn)換傳感器數(shù)據(jù)程序設(shè)計(jì)
3.2.3 發(fā)送端程序設(shè)計(jì)
3.2.4 接收端程序設(shè)計(jì)
3.2.5 LCD顯示程序設(shè)計(jì)
3.3 系統(tǒng)測試與實(shí)驗(yàn)分析結(jié)果
3.3.1 軟件測試
3.3.2 硬件測試
3.3.3 系統(tǒng)測試結(jié)果
3.3.4 傳感器節(jié)點(diǎn)測試與結(jié)構(gòu)分析
3.3.5 上位機(jī)軟件應(yīng)用
第四章 苜蓿草多環(huán)境信息融合模塊
4.1 多源融合算法流程
4.2 多源融合算法分析
4.2.1 數(shù)據(jù)預(yù)處理
4.2.2 數(shù)據(jù)自適應(yīng)加權(quán)融合
4.2.3 基于代數(shù)推理與模糊匹配的數(shù)據(jù)融合
4.3 結(jié)果分析
第五章 總結(jié)與展望
5.1 總結(jié)
5.2 展望
參考文獻(xiàn)
作者簡介
致謝
本文編號(hào):4043821
【文章頁數(shù)】:57 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
緒論
第一章 智能種植控制系統(tǒng)概述
1.1 智能種植控制系統(tǒng)概述
1.2 智能種植控制系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)
第二章 自動(dòng)灌溉模塊設(shè)計(jì)
2.1 硬件設(shè)計(jì)
2.1.1 土壤濕度傳感器的選用與性能
2.1.2 溫度傳感器
2.1.3 無線通信模塊
2.1.4 繼電器模塊
2.1.5 主控模塊
2.2 軟件設(shè)計(jì)
2.2.1 單片機(jī)C語言編程及開發(fā)軟件介紹
2.2.2 系統(tǒng)從機(jī)程序設(shè)計(jì)
2.2.3 主程序設(shè)計(jì)
2.2.4 溫度采集子程序設(shè)計(jì)
2.2.5 濕度采集子程序設(shè)計(jì)
2.2.6 數(shù)據(jù)處理程序
2.2.7 串口通信發(fā)送程序
2.3 系統(tǒng)調(diào)試實(shí)驗(yàn)
2.3.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?br> 2.3.2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
2.3.3 實(shí)驗(yàn)效果
第三章 智能監(jiān)測模塊設(shè)計(jì)
3.1 硬件設(shè)計(jì)
3.1.1 微處理器模塊
3.1.2 STC89C52單片機(jī)最小系統(tǒng)模塊
3.1.3 電源模塊
3.1.4 溫度傳感器DHT-11
3.1.5 土壤濕度模塊
3.1.6 光敏電阻傳感器
3.1.7 LCD1602簡介
3.1.8 LCD1602顯示模塊指令集
3.2 軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)
3.2.1 上位機(jī)監(jiān)測軟件設(shè)計(jì)
3.2.2 A/D轉(zhuǎn)換傳感器數(shù)據(jù)程序設(shè)計(jì)
3.2.3 發(fā)送端程序設(shè)計(jì)
3.2.4 接收端程序設(shè)計(jì)
3.2.5 LCD顯示程序設(shè)計(jì)
3.3 系統(tǒng)測試與實(shí)驗(yàn)分析結(jié)果
3.3.1 軟件測試
3.3.2 硬件測試
3.3.3 系統(tǒng)測試結(jié)果
3.3.4 傳感器節(jié)點(diǎn)測試與結(jié)構(gòu)分析
3.3.5 上位機(jī)軟件應(yīng)用
第四章 苜蓿草多環(huán)境信息融合模塊
4.1 多源融合算法流程
4.2 多源融合算法分析
4.2.1 數(shù)據(jù)預(yù)處理
4.2.2 數(shù)據(jù)自適應(yīng)加權(quán)融合
4.2.3 基于代數(shù)推理與模糊匹配的數(shù)據(jù)融合
4.3 結(jié)果分析
第五章 總結(jié)與展望
5.1 總結(jié)
5.2 展望
參考文獻(xiàn)
作者簡介
致謝
本文編號(hào):4043821
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