东森平台:基于物联网的农业温室温度自动控制系统设计

作者:黄明文 来源:推广部 时间:2019-12-07 09:34

农业温室温度的精确控制很高。必须准确监测农业温室中各个区域的温度,以确保温室中各个区域植物的正常生长。传感器网络用于收集农业温室中各种温度监控节点的实时温度。联网的网络结构模型使用无线射频设备和ZigBee联网技术对农业温室温度进行自动实时控制。在农业温室中部署了许多物联网传感器节点,并不断查询每个节点的温度。结合物联网信息识别和RFID读取器,电子标签等自动控制装置,实现温室温度的自动控制,完善了农业温室温度自动控制系统的研究。温室栽培的产量和生产效率具有重要意义[1]。

传统方法中,农业温室温度自动控制系统采用PCI总线控制方法,温室温度的多传感器控制由外部单片机控制模块和继电器模块进行,但控制方法不能实现农业温室的全面温度自动控制[2]。为此,提出了一种基于物联网的农业温室温度自动控制系统的设计方案。

1总体设计框架

为了实现农用温室温度的信息管理和自动控制,农用温室温度的网络控制和智能监控,构建基于物联网的Web温室传感器节点部署和RFID电子农用温度自动控制系统。农业温室温度射频识别,农业温室温度自动控制系统的物联网架构分为三层:传感控制层,网络传输层和应用服务层[3]。基于OpenCore核心Android Ping?_建立农业温室温度自动控制系统的硬件监控服务层,在APP终端中远程监控温室温度并进行实时控制,并通过RFID系统连接多个RFID节点。在RFID平台中,采用IPv6实时传输协议进行数据传输和自动控制系统的逻辑控制程序设计,以及开放应用程序接口设计。根据设计原理,构建了基于物联网的农业温室温度自动控制系统的总体结构模型,如图1所示。

根据图1所示的农业温室温度控制系统的总体结构设计,结合用于自动温度控制和信息识别的温室温度自动监测数据,使用传输控制协议(TCP)建立物联网模型,使用嵌入式Linux控制技术。温室温度自动控制系统的信息交换与通信控制[4]。综上所述,农业温室温度自动控制系统的功能主要包括温室温度传感器信息的采集和识别功能;物联网信息访问功能;浏览器/服务器结构模型下的单片机控制和组件传输功能;多通道温度信息记录和回放功能;基于超声波和红外线等各种传感器的温室温度识别和监视功能。 1.2开发环境说明

在分析农业温室温度控制系统总体结构的基础上,以物联网和嵌入式Linux内核开发平台为开发平台。农业温室温度控制系统的设计包括硬件设计和软件设计。使用嵌入式ARMCortex?以M0作为主控制系统,在物联网系统下获取温度数据,选择合适的单片机作为核心控制单元,结合DSP集成信号处理芯片,利用温度传感器对温度信息和环境信息进行智能处理作为物联网三层架构的数据采集层,传感器节点被设计为使用RFID阅读器作为物联网架构的传输层,在应用层创建RTP管理器,并进行Savi信息传输是根据混合射频识别技术开发的。建立模型,开发用于自动温度控制系统的物联网架构[5]。

在物联网架构模型下,进行了农业温室温度自动控制系统的软件开发环境和硬件环境分析。该系统的软件开发环境构建在Linux嵌入式平台中。系统的硬件外围设备选择ADI公司的A/D。 D/A执行温度信息采样。 DSP信号处理器设计的采样频率不小于8位,接收信号范围为1224dB。在FLASH中,控制A/D转换器对温室温度进行区域监视和控制,D/A芯片选择ADI东森平台:的自举程序芯片进行中断控制,对收集的农业温室温度信息进行数字FIR滤波,然后输出开关控制模块中有多个回波信号。农业温室温度自动控制系统的DAM控制器由外部脉冲源AD7767驱动。 1中间组件控制和信息跟踪监控,编写添加驱动程序,数据读取和信息存储,构建基于物联网技术的农用温室温度自动控制系统嵌入式开发平台,实现温度自动控制系统与远程控制的集成开发。

东森平台:基于物联网的农业温室温度自动控制系统设计

2系统开发与实现

2.1硬件开发科

基于农业温室温度控制系统的总体模型架构,进行了系统的功能模块化设计和软件开发。 3G的多点传感器监控技术? ZigBee用于构建物联网的分布式结构模型[6]。分布式采样和数据采集,系统使用嵌入式ARMCortex?以M0为主要控制系统,以TMS320VC5409A为数字信息处理芯片,A/D采集单元,执行控制单元,温室温度自动控制系统温度数据中央控制器。详细描述了硬件电路。温室温度自动控制系统的温度监控总线具有一个程序总线和三个数据总线。方便用户进行数据处理。 VIX总线设计方法用于建立23条地址总线,用于自动控制温室温度和多方向多通道监控。温度自动控制系统的硬件模块化设计描述如下

首先,进行A/D采集单元设计。温室温度自动控制系统的A/D采集单元是温度控制数据采集单元,是实现温室自动温度控制的基础。根据温度数据采集速度和信号处理速度,在物联网架构下,选择40位TMS320VC5409A温度采集传感器作为A/D采集的传感器节点,并选择两个独立的40位累加器。在片上A/D芯片组的32KB寻址范围(地址范围0080H7FFFH)中,TMS320VC5409A通过JTAG端口连续采样温度数据,通过CPLD编程多通道缓冲器串行端口McBSP进行逻辑控制[7],在温度自动控制系统的输出端子,进行温度过高和过低的声光报警,输出温度信息采集的正弦拟合波形,温度A/D模块的硬件结构如图2所示,获得了本文设计的自动控制系统。 2。显示。

然后执行控制单元设计。执行控制单元是农业温室温度自动控制系统的执行单元。它采用CPU和DAM控制器在温度自动控制过程中进行自主调节。串行D/A转换器用于控制A/D中AD5545的执行器控制单元。电路中的数模转换是控制端子信号。当输入/输出接口大于二极管D1和D2的导通电压时,控制单元通过电流调节与上下单元进行通信,并且信息网络基于ZigBee和物联网技术,结合温室温度监测和作物的位置信息。温度控制适应于温度信息,并且自动温度控制的执行控制指令表如表1所示。

在自动温度控制的东森游戏平台:执行控制指令表中,VDD(6英尺)代表自动控制系统的时钟信号输入端,通常取5V,调节控制器的电压,选择复位信号输出反馈端子,并且( 4英尺)闩锁温度。自动控制信号的输入端。那时,感测温度被反馈到执行单元,并且感测温度反馈不起作用。当=时,数据通过DMA控制器加载到ROM中,并且CPU和DAM控制器读取/写入DRR。它可以接收TTL电平信号。外部脉冲源(4、2、3、10、14、15)通过(R/X)DATDLY输出DSP的串行端口代码字。在3.5900MHz时,信息样本值为DSP 1110010。对BMODE2?0引脚进行采样可确定程序加载模式。综上所述,温室的温度数据通过各种物联网下的传感器传输到主控单片机,单片机通过执行模块进行温度调节,实现农业的自动温度调节。温室。

2.2软件开发科

农业温室温度自动控制系统的软件开发设计基于VisualDSP集成开发平台,可以实现温度自动控制系统的软件仿真(Simulator)和硬件在线编程(Emulator)。 C5409AXDS510Emulator仿真器用于完成程序编辑,编译温室温度自动控制系统的连接和接口控制,并在C5409DeviceSimulator仿真环境中执行中断程序。初始化INTM和IMR,设置中断向量地址位INTM=0,设置IMR中断对应位=1,使用AODV路由协议构建IoT通信协议,创建RTP管理器,IoT节点数为200,使用UDP,编写温室温度自动控制系统的RTP/AVP协议配置管理信息,通过交叉编译加载程序,加载程序代码如下

BusyboxSettings

[*] vi?stevreconstructionimplementationsgtes

[*] Tabmaincontrolmodule

ShedfreeSs

完成了农业温室温度自动控制系统的软件开发设计,该系统的软件实现过程如图3所示。

东森平台:基于物联网的农业温室温度自动控制系统设计

3系统测试

在物联网架构下,对农业温室温度自动控制系统的控制系统进行了测试。表2中显示了系统测试的实验环境描述。

根据上述模拟环境设置,进行了温室温度自动控制模拟测试,得到了使用该方法和传统方法进行温度控制的收敛曲线,如图4所示。

图4分析表明,温室温度自动控制误差小,收敛性好,性能可靠稳定。

4。结论

提出了一种基于物联网的农业温室温度自动控制系统的设计方案。在VisualDSP平台下,开发了控制器系统。嵌入式ARMCortex?M0用作主控制系统,构成温室温度自动控制系统的执行控制单元。温度A/D采集单元,中央控制器等单元通过各种物联网下的传感器将温室温度数据传输到主控单片机,单片机通过执行模块进行温度调节。实现农业温室温度的自动调节。温度自动控制系统的硬件设计和软件开发,系统调试结果表明,本文设计的系统可以有效地自动调节温室温度,误差小,收敛性好,稳定性好。

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