• 
    

    
    

      99热精品在线国产_美女午夜性视频免费_国产精品国产高清国产av_av欧美777_自拍偷自拍亚洲精品老妇_亚洲熟女精品中文字幕_www日本黄色视频网_国产精品野战在线观看

      ?

      基于LabVIEW的大棚溫度監(jiān)測(cè)報(bào)警系統(tǒng)

      2014-02-06 03:45:16郭海燕夏桂萍吳璟玥
      浙江農(nóng)業(yè)科學(xué) 2014年11期
      關(guān)鍵詞:串口大棚報(bào)警

      尚 海,郭海燕,夏桂萍,吳璟玥,夏 志

      (南京農(nóng)業(yè)大學(xué)工學(xué)院,江蘇南京 210031)

      基于LabVIEW的大棚溫度監(jiān)測(cè)報(bào)警系統(tǒng)

      尚 海,郭海燕*,夏桂萍,吳璟玥,夏 志

      (南京農(nóng)業(yè)大學(xué)工學(xué)院,江蘇南京 210031)

      為實(shí)現(xiàn)對(duì)農(nóng)業(yè)大棚溫度環(huán)境的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),并降低成本,設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)時(shí)多點(diǎn)溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。系統(tǒng)由STM 32控制溫度采集與傳輸,利用LabVIEW開(kāi)發(fā)上位機(jī),實(shí)現(xiàn)對(duì)多點(diǎn)信號(hào)的同步處理與分析,并實(shí)時(shí)顯示各大棚近段時(shí)間的環(huán)境狀況,利用事件結(jié)構(gòu)編程,顯示并保存報(bào)警數(shù)據(jù)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,系統(tǒng)可以準(zhǔn)確地監(jiān)測(cè)大棚溫度,并提供可靠的人機(jī)交互。

      溫度;LabVIEW;實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè);報(bào)警

      在環(huán)境較惡劣地區(qū)以及反季節(jié)作物生產(chǎn)中,農(nóng)業(yè)大棚發(fā)揮著重要作用。大棚內(nèi)的溫度變化對(duì)農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量都有重要影響,因此對(duì)大棚內(nèi)溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)就顯得非常重要。雖然目前對(duì)大棚溫度的監(jiān)測(cè)日益智能化,但是所應(yīng)用的大部分監(jiān)測(cè)系統(tǒng)抗干擾能力較弱,易出錯(cuò);而且人工方式仍是主流,對(duì)人力財(cái)力的要求較高,而且時(shí)效性差,當(dāng)大棚數(shù)量較多時(shí),成本更高。隨著智能系統(tǒng)的飛速發(fā)展,大棚溫度多點(diǎn)自動(dòng)采集監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的研發(fā)逐漸成為新的研究熱點(diǎn)[1-3]。本研究設(shè)計(jì)了一套農(nóng)業(yè)大棚溫度檢測(cè)系統(tǒng)[4-5],系統(tǒng)穩(wěn)定性高,造價(jià)低,能夠?qū)崿F(xiàn)多點(diǎn)同時(shí)采集處理,并能及時(shí)顯示與保存采集信息,使得農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者可以便捷、準(zhǔn)確地了解各大棚溫度狀況。現(xiàn)將該系統(tǒng)的主要情況介紹如下。

      1 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)與工作過(guò)程

      系統(tǒng)總體由以STM32微處理器為控制中心的溫度采集模塊和以LabVIEW虛擬儀器開(kāi)發(fā)的數(shù)據(jù)處理軟件組成(圖1)。下位機(jī)由1個(gè)STM32微處理器控制4個(gè)傳感器協(xié)調(diào)工作。系統(tǒng)工作流程如圖2所示。

      2 下位機(jī)設(shè)計(jì)

      2.1 DS18B20數(shù)字溫度傳感器

      DS18B20是一種內(nèi)部只有一條總線的數(shù)字傳感器[6],體積小,易于安裝;多個(gè)DS18B20能夠在一根總線下實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境溫度的采集與傳輸,比較適合在大棚里多點(diǎn)放置。傳感器的功耗較低,所需供電電壓僅為3.3~5 V,易于實(shí)現(xiàn);且抗干擾能力較強(qiáng),適合在環(huán)境復(fù)雜的大棚中應(yīng)用。DS18B20具有9~12位A/D,能夠精確采集的溫度范圍為55~125℃,溫度采取數(shù)字量輸出,測(cè)量的最小分辨率可達(dá)0.062 5℃,因此適用于對(duì)精確度要求較高的測(cè)溫系統(tǒng)。

      2.2 STM32單片機(jī)

      單片機(jī)是協(xié)調(diào)各硬件模塊工作的控制中心,在本裝置中選用STM32F103。STM32F103是STM32增強(qiáng)型單片機(jī),以哈佛結(jié)構(gòu)的32位Cortex-M3精簡(jiǎn)指令集為內(nèi)核,時(shí)鐘頻率高達(dá)72 MHz,芯片內(nèi)部集成度高[7]。STM32F103適宜的工作范圍為-40~105℃,在大棚這種較復(fù)雜的環(huán)境中也可以正常工作。單片機(jī)與上位機(jī)采用RS232協(xié)議串口通信。STM32與MAX232采集電路原理圖如圖3所示。

      圖3 采集電路的原理

      3 上位機(jī)LabVIEW模塊化設(shè)計(jì)

      3.1 串口通信模塊

      在LabVIEW儀器I/O串口目錄下,提供了所有串行所需要的函數(shù)。利用這些函數(shù)可以非常方便地完成串口數(shù)據(jù)傳遞。串口通信中,需要調(diào)用的函數(shù)有VISA串口配置、VISA寫入、VISA讀取、VISA資源名[8]。

      為了避免讀數(shù)據(jù)時(shí),緩沖區(qū)內(nèi)字節(jié)數(shù)不足,系統(tǒng)超時(shí)現(xiàn)象,使用“Bytes at Port”串口屬性節(jié)點(diǎn)。LabVIEW讀取數(shù)據(jù)時(shí)將會(huì)把緩沖區(qū)的所有數(shù)據(jù)讀出。串口通信模塊程序如圖4所示。

      3.2 信號(hào)預(yù)處理模塊

      為提高精度,DS18B20采用12位的A/D轉(zhuǎn)換。然而單片機(jī)在發(fā)送時(shí),每次只能傳輸8位,即一個(gè)字節(jié),且為字符串形式。因此,上位機(jī)就必須先對(duì)下位機(jī)發(fā)送的數(shù)據(jù)流進(jìn)行轉(zhuǎn)換與整數(shù)拼接,以恢復(fù)原來(lái)數(shù)據(jù)。信號(hào)預(yù)處理模塊LabVIEW程序如圖5所示。

      圖4 串口的通信模塊

      圖5 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換與拼接模塊

      3.3 報(bào)警與存儲(chǔ)回放模塊

      作為上位機(jī)的核心模塊,需將下位機(jī)傳輸?shù)牟煌Y(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)分離,分別保存;實(shí)時(shí)更新各結(jié)點(diǎn)溫度,并判斷結(jié)點(diǎn)當(dāng)前溫度狀況,觸發(fā)溫度超出設(shè)定范圍結(jié)點(diǎn)的報(bào)警裝置,并保存報(bào)警記錄,以備后用。

      考慮到需要處理多路相同性質(zhì)的數(shù)據(jù),本系統(tǒng)通過(guò)設(shè)計(jì)并調(diào)用子vi的方式處理實(shí)現(xiàn)多路處理,并且方便日后的拓展。報(bào)警子vi如圖6所示。

      溫度報(bào)警與存儲(chǔ)回放之間通過(guò)事件結(jié)構(gòu)連接兩者為多對(duì)一的關(guān)系。報(bào)警的存儲(chǔ)回放模塊LabVIEW程序如圖7所示。

      圖6 報(bào)警判斷顯示子vi

      4 試驗(yàn)驗(yàn)證

      對(duì)所設(shè)計(jì)的基于LabVIEW的溫度監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)開(kāi)展模擬試驗(yàn)驗(yàn)證。若在一個(gè)相對(duì)封閉的環(huán)境下,系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)穩(wěn)定、可靠,則可將該系統(tǒng)移植于溫室大棚中,用于監(jiān)控溫室大棚中溫度的變化。試驗(yàn)采用500 mm×400 mm×300 mm的長(zhǎng)方體塑料箱進(jìn)行模擬,箱內(nèi)不均勻地放置5個(gè)白熾燈泡。將3路傳感器放到箱內(nèi),1路傳感器置于箱外,接通白熾燈,開(kāi)啟監(jiān)測(cè)系統(tǒng),監(jiān)測(cè)箱體溫度變化過(guò)程。試驗(yàn)的前面板界面如圖8所示,試驗(yàn)結(jié)果如圖8-9所示。結(jié)果表明,系統(tǒng)能夠正確采集到實(shí)驗(yàn)箱的溫度數(shù)據(jù),并將其正確存儲(chǔ),且系統(tǒng)穩(wěn)定性良好。

      圖7 報(bào)警存儲(chǔ)回放

      圖8 系統(tǒng)的前面板界面

      5 小結(jié)

      基于LabVIEW的溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能夠很好地監(jiān)測(cè)大棚溫度變化,并能同時(shí)處理顯示多路信息,完成報(bào)警存儲(chǔ)工作,且人機(jī)交互界面友好。同時(shí),LabVIEW的模塊化編程,有利于傳感器結(jié)點(diǎn)的擴(kuò)展。

      圖9 文檔存儲(chǔ)

      [1] 袁芳,江偉,馮卡力,等.農(nóng)業(yè)大棚溫度測(cè)試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J].江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué),2013(12):408-410.

      [2] 郭陽(yáng)雪,孔祥洪,宋連偉,等.農(nóng)業(yè)大棚溫度遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2013(3):1308-1010,1323.

      [3] 李偉,段翠芳,滑偉娟.溫室監(jiān)控系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)[J].黃河蔬菜,2010(8):7-9.

      [4] 劉海洋,王慧,陳智,等.溫室環(huán)境信息實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J].農(nóng)機(jī)化研究,2014(4):65-69.

      [5] 秦永平,孫慶,李哲.基于LabVIEW的數(shù)據(jù)采集報(bào)警子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J].電腦知識(shí)與技術(shù),2009,5(27):7674-7675.

      [6] 湯鍇杰,栗燦,王迪,等.基于DSB18B20的數(shù)字式溫度采集報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].傳感器與微系統(tǒng),2014,33(3):99-102.

      [7] 宗振海,王雅萍,陳智慧.基于STM32的仔豬智能恒溫保育箱的設(shè)計(jì)[J].浙江農(nóng)業(yè)科學(xué),2014(1):128-130.

      [8] 李菲,江世明.基于LabVIEW的溫度測(cè)量系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].現(xiàn)代電子科學(xué),2014,37(6):114-116,121.

      (責(zé)任編輯:高 峻)

      S 126

      A

      0528-9017(2014)11-1777-03

      文獻(xiàn)著錄格式:尚海,郭海燕,夏桂萍,等.基于LabVIEW的大棚溫度監(jiān)測(cè)報(bào)警系統(tǒng)[J].浙江農(nóng)業(yè)科學(xué),2014(11):1777-1779.

      猜你喜歡
      串口大棚報(bào)警
      大棚妹子
      大棚換茬季 肥料怎么選
      謹(jǐn)防大棚房死灰復(fù)燃
      淺談AB PLC串口跟RFID傳感器的通訊應(yīng)用
      原地翻建大棚 注意啥
      LKD2-HS型列控中心驅(qū)采不一致報(bào)警處理
      2015款奔馳E180車安全氣囊報(bào)警
      USB接口的多串口數(shù)據(jù)并行接收方法探索
      基于藍(lán)牙串口適配器的GPS接收機(jī)與AutoCAD的實(shí)時(shí)無(wú)線通信
      死于密室的租住者
      余江县| 河北省| 黔南| 汉川市| 仙桃市| 侯马市| 新邵县| 邯郸市| 宁津县| 苗栗县| 扬州市| 天等县| 旅游| 盘山县| 轮台县| 海安县| 大冶市| 民勤县| 北京市| 耒阳市| 黔西| 双流县| 集贤县| 高安市| 武城县| 东乌珠穆沁旗| 黄石市| 兴和县| 绥芬河市| 金川县| 页游| 腾冲县| 都匀市| 凤冈县| 徐闻县| 上栗县| 双辽市| 迭部县| 理塘县| 原阳县| 泰顺县|