【正文】 .................................. 27 167。 485 通信接口設(shè)計 .................................................................................. 23 167。 P35 屏引腳說明 ...................................................................................... 21 167。 傳感器的對比與選擇 ............................................................................ 10 167。 S3C2440A 的主要功能介紹 ................................................................... 8 167。 智能農(nóng)業(yè)監(jiān)測系統(tǒng)的軟件設(shè)計方案 ............................................................ 6 第 3 章 智能農(nóng)業(yè)監(jiān)測系統(tǒng)硬件設(shè)計與實現(xiàn) ........................................................... 7 167。 智能農(nóng)業(yè)監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計概述 ......................................................................... 4 167。 智能農(nóng)業(yè)監(jiān)測系統(tǒng)的主要內(nèi)容 .................................................................... 2 167。 整個系統(tǒng)具有簡單易用、成本低廉、智能化程度高、可靠性高等特點，非常適合普通農(nóng)民大眾使用。 本課題意在設(shè)計一款適合普通農(nóng)民大眾使用智能農(nóng)業(yè) 監(jiān)測系統(tǒng) ， 本智能農(nóng)業(yè) 監(jiān)測系統(tǒng) 主要應(yīng)用于溫室大棚 農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。河南科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） I 智能農(nóng)業(yè)監(jiān)測 系統(tǒng)設(shè)計 摘 要 在科技高速發(fā)展 的今天，傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式已經(jīng)漸漸跟不上快速發(fā)展的經(jīng)濟需求。本系統(tǒng)主要基于嵌入式系統(tǒng)設(shè)計，采用 ARM920T 架構(gòu)的 S3C2440A 芯 片作為 主控芯片，用 DHT11(溫濕度 監(jiān)測 )、 MH410D5(二氧化碳傳感器 )、 MQ2(煙霧監(jiān)測傳感器 )、 TSL2561(光照強度傳感器 )等傳感器作為系統(tǒng)的環(huán)境 監(jiān)測 模塊，用 RS485 串口作為系統(tǒng)遠程通信接口，用 P35 觸摸屏作為系統(tǒng)人機交互窗口。 關(guān)鍵詞 ： 溫室大棚、智能監(jiān)測 、嵌入式 、 傳感器 河南科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） II DESIGN OF INTELLIGENT AGRICULTURAL MONITORING SYSTEM ABSTRACT In today39。 智能農(nóng)業(yè)監(jiān)測系統(tǒng)的主要特點 .................................................................... 2 167。 功能要求 ................................................................................................... 4 167。 微處理器的選擇 .............................................................................................. 7 167。 S3C2440A 的 PWM 定時器 .................................................................... 8 167。 傳感器簡介 ............................................................................................. 12 167。 P35 屏的控制與 配置 .............................................................................. 22 167。 報警與復(fù)位電路設(shè)計 ............................................................................ 24 167。 各模塊程序設(shè)計 ............................................................................................ 27 167。 軟硬件調(diào)試 ..................................................................................................... 32 167。 功能測試 ......................................................................................................... 32 結(jié) 論 ............................................................................................................................ 34 參考文獻 ....................................................................................................................... 35 致 謝 ............................................................................................................................ 37 附 錄 ............................................................................................................................ 38 河南科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 1 前 言 自從 改革開放以來 我國經(jīng)濟發(fā)展發(fā)生了巨大 變化，但農(nóng)業(yè)一直在國民經(jīng)濟中占有重要 地位，可是隨著社會的高速發(fā)展，傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式已經(jīng)漸漸滿足不了現(xiàn)代經(jīng)濟發(fā)展的需求。溫室大棚是最能代表現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的科技產(chǎn)物之一 。從而無法在最恰當(dāng)?shù)臅r刻及時做出對環(huán)境的調(diào)控，例如濕度低了需要澆水，溫度低了需要保暖，光照不足需要加強光照度，二氧化碳濃度過高需要通風(fēng)等。環(huán)境檢測塊用到的傳感器主要有 ：DHT11(溫濕度 監(jiān)測 )、 MH410D5(二氧化碳傳感器 )、 MQ2(煙霧監(jiān)測傳感器 )、TSL2561(光照強度傳感器 )，數(shù)據(jù)傳輸電路 為預(yù)留 RS485 接口，數(shù)碼顯 示模塊為 P35 屏，主控為三星公司 的 S3C2440A 芯片。它是現(xiàn)代化溫室大棚農(nóng)業(yè)技術(shù)的核心，正是由于溫室大棚擁 有強大的 監(jiān)測系統(tǒng) ，它才能創(chuàng)造出最適宜作物生長的環(huán)境，提高作物 產(chǎn)量，使農(nóng)業(yè)經(jīng)濟效益得到顯著提高。再配備 MQ2(煙霧監(jiān)測傳感器 )和報警電路使它還擔(dān)負起了大棚內(nèi)火災(zāi)預(yù)警功能增加了溫室大棚的安全系數(shù)。 智能農(nóng)業(yè) 監(jiān)測系統(tǒng) 的主要特點 和傳統(tǒng)農(nóng)業(yè) 監(jiān)測 相比，智能農(nóng)業(yè) 監(jiān)測系統(tǒng) 具有以下幾個主要特點 ： （ 1） 靈敏度高，本 監(jiān)測系統(tǒng) 采用當(dāng)代行業(yè)內(nèi)流行的傳感器，傳感器技術(shù)成熟制作精良，溫室環(huán)境發(fā)生輕微變化，系統(tǒng)都能檢測到； （ 2） 能夠進行連續(xù)實時 監(jiān)測 ，本 監(jiān)測系統(tǒng) 上電后不再需要人工控制，內(nèi)置主控芯片可以實時連續(xù)讀取 監(jiān)測 數(shù)據(jù)，并在極短時 間間隔內(nèi)處理數(shù)據(jù)做出相應(yīng)； （ 3） 測量精度高，本 監(jiān)測系統(tǒng) 各項 監(jiān)測 數(shù)據(jù)采用采集多組數(shù)據(jù)然后取平均值進行分析，大大提高了測量精度； 河南科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 3 （ 4） 具有自動控制能力，系統(tǒng)可以根據(jù)不同時期的不同預(yù)設(shè)值與溫室內(nèi)采集到的值進行對比，進而做出相應(yīng)的控制調(diào)節(jié)； （ 5） 系統(tǒng)穩(wěn)定性高； （ 6） 能夠?qū)崿F(xiàn)復(fù)雜的控制功能； （ 7） 具有遠程控制功能，本 監(jiān)測系統(tǒng) 預(yù)留有 RS485 通信接口，可以與計算機相連，從而實現(xiàn)讓你足不出戶就能實現(xiàn)對溫室大棚的遠程控制?？梢跃邆?全年生產(chǎn) 能力 的大型現(xiàn)代化溫室 大棚 很少。 167。 21 世紀(jì)是一個網(wǎng)絡(luò)時代，很多技術(shù)都在向網(wǎng)絡(luò)的方向發(fā)展，農(nóng)業(yè) 監(jiān)測系統(tǒng) 也不例外，在實現(xiàn)自動化的基礎(chǔ)上實現(xiàn)溫室大棚的網(wǎng)絡(luò)自動化管理，無線互聯(lián)網(wǎng)控制，在強大的“云服務(wù)”控制下創(chuàng)造出完全自動化、無人化的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)基地是智能農(nóng)業(yè) 監(jiān)測系統(tǒng) 未來發(fā)展的趨勢之一 。 （ 2） 當(dāng)溫室內(nèi)某項環(huán)境指標(biāo)達到預(yù)設(shè)值時系統(tǒng)要發(fā)出相應(yīng)的反饋控制信息。 技術(shù)指標(biāo) ? 額定電壓： 5V ? 額定電流： ? 環(huán)境溫度： 0～ 50℃ ? 檢測參數(shù)及范圍見表 21 表 21 系統(tǒng)環(huán)境檢 測參數(shù) 所選傳感器 檢 測參數(shù) 檢 測范圍 檢 測精度 DHT11 溫度 0～ 50℃ 177。 50ppm MQ2 可燃性氣體、煙霧 0～ 100％ LEL 177。 微 型 處 理 器（ S 3 C 2 4 4 0 A）液 晶 顯 示 模塊（ P 3 5 ）R S 4 8 5 通 信接 口執(zhí) 行 調(diào) 節(jié) 電路溫 濕 度 模 塊（ D H T 1 1 ）光 照 模 塊（ T S L 2 5 6 1）二 氧 化 碳 模塊 （ M H 4 1 0 D 5 ）串 行 輸 出I 178。 通常由 感應(yīng) 元件 和轉(zhuǎn)換元件組成 [2]。 4. 擴展接口 為了增強系統(tǒng)的拓展功能應(yīng)合嵌入式可裁剪、方便移植的特性，本智能農(nóng)業(yè)操作系統(tǒng)中預(yù)留了一個 RS485 串口接口，該接口可以將系統(tǒng)檢測 的數(shù)據(jù)發(fā)送到 數(shù)千米 外 ， 將接口接入電腦便可 實現(xiàn) 對系統(tǒng)的 遠程 監(jiān)測 [3]。由軟件來實現(xiàn)硬件電路的運行 ， 其中包括數(shù)據(jù)采集、數(shù)碼顯示、環(huán)境調(diào)節(jié)、超 閾值 報警 等。再將程序流程圖中列舉的一系列操作用 C 語言編寫出來，然后通過 Keil uvision4 編譯 調(diào)試，調(diào)試完成后通過 JFlash ARM 下載到 系統(tǒng)的 NandFlash 內(nèi)， 至此軟件設(shè)計基本完成 。 S3C2440A 簡介 S3C2440A 由三星公司生產(chǎn) ，以 ARM920T 為 核心， 采用 的 CMOS 存儲器單元 和標(biāo)準(zhǔn)宏單元 。 167。S 總線音頻編碼器接口 ● AC’97 編解碼器接口 ● 支持 SD 主接口協(xié)議 版和 MMC 卡協(xié)議 兼容版 ● 2 個 USB 主機 通道 /1 個 USB 設(shè)備 通道 （ 版） ● 4 個 PWM 定時器 通道 和 1 個 內(nèi)部定時器 /看門狗定時器 通道 ● 8 個 10 位 ADC 通道 和觸摸屏接口 ● 具有日歷功能的 RTC ● 攝像頭接口（最大支持 40964096 像素輸入； 20482048 像素輸入支持縮放） ● 130 個通用 I/O 口和 24 通道外部中斷源 ● 具有普通，慢速，空閑和掉電模式 三種模式 ● 具有 PLL 片上時鐘發(fā)生器 167。定時器 0 包含一個死區(qū)發(fā)生器，用于大電流驅(qū)動 [5]。 8 位預(yù)分頻器是可編程的，并且按 照 存儲在 TCFG0 和 TCFG1 寄存器中的加載值來分頻 PCLK。當(dāng)遞減計數(shù)器的值減到 0 時，就會產(chǎn)生一個定時器中斷請求信號，告知 CPU 定時任務(wù)已完成。 167。 內(nèi)部中斷 包括 2 個看門狗中斷、 5 個定時器中斷、 9個 UART 中斷、 4 個 DMA 中斷、 2 個 RTC 中斷、 2 個 ADC 中斷、 1 個 I178。 仲裁步驟由硬件優(yōu)先級邏輯決定 ，并且將 結(jié)果 寫入 到 發(fā)生 中斷 的中斷源的 掛起寄存器中。 工作電壓為3～ ， 其溫度測量范圍十分廣闊為： 55～ +125℃ ，溫度轉(zhuǎn)換延時僅為 750ms， 測量結(jié)果以 9～ 12 位數(shù)字量方式串行傳送， 精確度最高可調(diào)至℃ 。2%RH， 具有檢測精度高、性能穩(wěn)定可靠、響應(yīng)速度快、防水等特點。 5%RH。 雖然方案一具有測量精度高和測量范圍廣的優(yōu)勢 ，但考慮到組合的形式 ，會增加 系統(tǒng)復(fù)雜度進而降低了系統(tǒng)的穩(wěn)定性， 并且方案一的濕度傳感器還需要單獨添加一個 AD 轉(zhuǎn)換模塊，從而進一步增加了系統(tǒng)的復(fù)雜度和成本。C 總線協(xié)議與 MCU 進行數(shù)據(jù)傳輸，使用簡單方便。 4. 煙霧傳感器 為了給本智能農(nóng)業(yè) 監(jiān)測系統(tǒng) 增加火災(zāi)預(yù)警功能，本系統(tǒng)選擇 MQ2 氣體傳感器作為煙霧檢測模塊，它獨特的氣敏特性使它處在可燃性氣體環(huán)境中時，電導(dǎo)率 可以 隨 著空氣中可燃性氣體濃度的增加而增大 。 傳感器簡介 1. DHT11 DHT11 為一款免 校準(zhǔn)數(shù)字溫濕度復(fù)合傳感器 ，其基本參數(shù)