基于Cortex-A9的智能農(nóng)業(yè)檢測與控制系統(tǒng).pdf

1、隨著生態(tài)環(huán)境越來越差，水資源短缺，耕地面積逐漸減少，農(nóng)業(yè)的發(fā)展引起了人們高度的重視。傳統(tǒng)粗獷型的農(nóng)業(yè)，已經(jīng)滿足不了人們對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的要求。智能農(nóng)業(yè)借助于物聯(lián)網(wǎng)等高新技術(shù)應(yīng)運而生，根據(jù)農(nóng)作物所需要的最佳生長狀態(tài)進(jìn)行合理的分配調(diào)節(jié)，提高土壤的利用效率，減少對水資源的浪費,緩解環(huán)境壓力，從而提高經(jīng)濟(jì)效益。我國一直以來都是農(nóng)業(yè)大國，而非農(nóng)業(yè)強國，考慮到當(dāng)前農(nóng)業(yè)發(fā)展?fàn)顟B(tài)，我們應(yīng)該抓住機(jī)遇，大力發(fā)展智能農(nóng)業(yè)。從目前的情況來看，我國的智能農(nóng)業(yè)還處于起步

2、階段，只是在部分試驗田進(jìn)行試驗，沒有大面積的推廣，還沒有達(dá)到一個理想的狀態(tài)。針對現(xiàn)在農(nóng)田種植范圍廣、有線布局難度大、環(huán)境因素檢測困難等問題，利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、無線傳感技術(shù)、數(shù)據(jù)融合技術(shù)、軟件技術(shù)、自動控制技術(shù)等來設(shè)計了一套基于Cortex-A9的智能農(nóng)業(yè)檢測與控制系統(tǒng)。
　　本文對這套智能農(nóng)業(yè)的研究重點主要放在硬件和軟件兩個方面：
　?。?）硬件電路主要是包括網(wǎng)關(guān)和下位機(jī)傳感器硬件兩個部分。網(wǎng)關(guān)電路部分選用的核心板為Tiny4

3、412，是一款高性能的Cortex-A9核心板，網(wǎng)關(guān)電路板上裝有觸摸屏，方便顯示傳感器數(shù)據(jù)和電器設(shè)備的狀態(tài)，利用網(wǎng)口進(jìn)行數(shù)據(jù)的通訊和傳遞。下位機(jī)傳感器部分采用的是Zigbee無線傳感網(wǎng)絡(luò)，將不同類型的傳感器模塊與Zigbee節(jié)點相組合，能夠?qū)⒉杉降牟煌膫鞲衅鲾?shù)據(jù)上傳到Zigbee協(xié)調(diào)器節(jié)點，進(jìn)一步傳遞給網(wǎng)關(guān)，數(shù)據(jù)的流向具有雙向性，同時能夠通過網(wǎng)關(guān)對下位機(jī)下發(fā)指令，實現(xiàn)對下位機(jī)電器設(shè)備的控制。
　?。?）軟件部分主要包括網(wǎng)關(guān)端程

4、序設(shè)計、電腦客戶端程序設(shè)計、手機(jī)客戶端程序設(shè)計等。其中涉及軟件編譯環(huán)境較多，內(nèi)容較為復(fù)雜。在每一個軟件設(shè)計模塊中都做了詳細(xì)的程序流程圖，并附上核心代碼。在軟件實現(xiàn)過程中，主要是對用戶管理模塊和系統(tǒng)功能模塊的設(shè)計分析。在用戶管理模塊中主要涉及用戶的登錄和注冊，在系統(tǒng)管理模塊中主要包含對下位機(jī)數(shù)據(jù)的采集和顯示，并能夠?qū)崟r接收來自下位機(jī)上傳的狀態(tài)信息，同時還可以通過下發(fā)指令對下位機(jī)的電器設(shè)備進(jìn)行操作。同時在軟件實現(xiàn)過程中設(shè)置了一些閾值，當(dāng)采集

5、到的傳感器數(shù)據(jù)大于設(shè)置的最大閾值或者小于設(shè)置的最小閾值時，將進(jìn)行一些聯(lián)動操作，將環(huán)境因素保持在一個合理的范圍內(nèi)，使農(nóng)作物始終保持在一個最佳的環(huán)境中。
　　基于Cortex-A9的智能農(nóng)業(yè)檢測與控制系統(tǒng)主要涉及四個層次：智能化信息采集的傳感層、信息傳遞的無線傳輸層、人性化的網(wǎng)關(guān)管理層、可視化的用戶管理層。系統(tǒng)通過傳感層將影響農(nóng)作物生長有關(guān)的環(huán)境因素進(jìn)行采集，經(jīng)過數(shù)據(jù)融合技術(shù)，對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，進(jìn)一步對補光燈、抽水泵、遮光板等設(shè)備進(jìn)