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基于ARM嵌入式微处理器的温室测控系统研究

Form: 论文之家作者：王伟 Publish: 2007-11-15 Hits:-

【中文题名】

基于ARM嵌入式微处理器的温室测控系统研究

【英文题名】

Research on Measure & Control System in Greenhouse Based on ARM-Embed

【学科专业】

机械设计及理论

【论文级别】

硕士论文

【投稿时间】

2007-11-15

【中关键词】

温室,ARM,以太网,模糊算法,测控,

【英关键词】

greenhouse,ARM,Ethernet,fuzzy,control,

【分类导航】

工业技术>自动化技术、计算机技术>自动化技术及设备>自动化系统>数据处理、数据处理系统>

【论文摘要】

随着农业生产的发展和工业技术的进步,各式各样的温室在国内外得到了广泛的应用。温室测控技术作为温室生产中重要的一部分也成为国内外研究的重点。从上世纪八十年代开始,我国对温室测控系统进行了一系列的研究,并取得了一定的成果。然而从整体上看,我国的测控系统无论在智能化程度还是控制策略方面都落后于发达国家。从外国进口的测控设备由于能耗大、价格高,并不能完全适应国内农业生产的要求。因此,开发符合我国国情的温室智能测控系统,对提高我国温室产品质量、温室经济效益和温室生产现代化水平具有重要意义。随着以ARM为核心的32位高性能微处理器的出现,控制理论的发展,以及以太网技术应用的成熟,以此为技术背景构建一种新的温室测控系统成为可能。论文在详细分析了现代温室各自的优缺点的基础上,对温室测控网络提出了一种扁平化的以太网解决方案,并提出了一种新的温室系统构架。这种新的温室测控系统与以往系统比较,更加智能化、网络化。同时在现场一级用以太网代替了传统的现场总线,实现了现场设备到信息管理层的直接通信,设备层、控制层和信息管理层无缝集成。论文主要研究内容如下: 设计了以ARM嵌入式微处理器S3C44B0X为控制核...

【论文题纲】

摘要	4-5
ABSTRACT	5-10
第一章文献综述	10-17
1.1 论文研究的目的及意义	10-11
1.2 国内外温室测控技术	11-15
1.2.1 国内外温室测控技术现状	11-13
1.2.2 国内外温室测控技术发展趋势	13-15
1.3 论文研究的主要内容	15-17
第二章温室测控系统的硬件设计	17-30
2.1 温室智能测控系统硬件特性	17-18
2.2 S3C44B0X 微处理器核心电路模块	18-21
2.2.1 S3C44B0X 处理器	18
2.2.2 存储系统	18-20
2.2.3 JTAG 接口电路	20
2.2.4 系统复位电路	20-21
2.3 电源时钟模块	21
2.4 人机交互模块	21-22
2.4.1 LCD 电路	21
2.4.2 3x4 键盘电路	21-22
2.5 数据采集模块	22-24
2.6 执行机构驱动模块	24
2.7 声光报警模块	24-25
2.8 通信接口模块	25-27
2.8.1 串口电路	25-26
2.8.2 以太网接口电路	26-27
2.9 I/O 口分配及结构、地址	27-29
2.9.1 片选信号设置	27
2.9.2 外围地址空间分配	27
2.9.3 I/O 口分配	27-29
2.10 总线扩展	29-30
第三章温室测控系统软件设计	30-40
3.1 主程序设计	31
3.2 人机交互程序设计	31-35
3.2.1 LCD 显示模块	31-35
3.2.2 键盘操作程序设计	35
3.3 数据采集、处理程序设计	35-37
3.3.1 通道选择	35-36
3.3.2 标度变换	36-37
3.3.3 A/D 采样及滤波	37
3.4 声光报警程序设计	37-38
3.5 控制子程序设计	38
3.6 通信子程序设计	38-40
3.6.1 串口通信程序设计	38-39
3.6.2 以太网通信程序设计	39-40
第四章温室测控系统模糊控制算法实现	40-51
4.1 模糊控制的基本理论	40-44
4.1.1 模糊控制简介	40
4.1.2 模糊控制的数学原理	40-41
4.1.3 模糊控制系统的设计方法	41-44
4.2 温度调节模糊控制器设计	44-51
4.2.1 温度模糊控制器的结构设计	44
4.2.2 输入变量和输出变量的模糊语言描述	44-47
4.2.3 模糊规则的形成和推理	47-48
4.2.4 模糊控制算法的实现及反模糊化	48-50
4.2.5 离线计算模糊控制表的程序设计方法	50-51
第五章温室测控系统以太网通信程序设计	51-59
5.1 TCP/IP 协议	51-56
5.1.1 TCP/IP 协议基础	51-52
5.1.2 以太网802.3 协议的实现	52
5.1.3 ARP 应答协议的实现	52-53
5.1.4 IP 应答协议的实现	53-54
5.1.5 ICMP 应答协议的实现	54-55
5.1.6 UDP 应答协议的实现	55-56
5.2 基于 SOCKET 接口的通讯原理	56-57
5.3 温室测控系统通讯程序的实现	57-59
第六章系统的开发与调试	59-63
6.1 Embest IDE 集成开发环境	59-60
6.1.1 Embest IDE 集成开发环境概述	59
6.1.2 Embest IDE 主要特性	59-60
6.2 Embest JTAG 仿真器	60-61
6.3 Flash 编程器	61
6.4 Embest ARM Edukit II 开发板	61-62
6.5 各种连接线与电源适配器	62-63
第七章结论与展望	63-64
7.1 结论	63
7.2 展望	63-64
参考文献	64-68
致谢	68-69
作者简介	69

【DOI】

LunWen.ID:2.2008.386329



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