《溫室環(huán)境自動(dòng)控制系統(tǒng)》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《溫室環(huán)境自動(dòng)控制系統(tǒng)（25頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、哈爾濱工程大學(xué) 2014.4.24指導(dǎo)教師： 周 天 (教 授) 系統(tǒng)核心： AM3359隊(duì)伍組成： 高安琪 (本科生，分工：QT界面編寫) 趙云江 (本科生，分工：機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)) 李瑞彪 (本科生，分工：硬件電路調(diào)試) 李 若 (本科生，分工：Linux移植) 張英龍 (本科生，分工：節(jié)點(diǎn)軟件開發(fā)) 背景系統(tǒng)總體方案功能模塊設(shè)計(jì)機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主控平臺(tái)設(shè)計(jì) 系統(tǒng)聯(lián)調(diào)與測(cè)試亮點(diǎn)與創(chuàng)新點(diǎn) 溫室自動(dòng)控制系統(tǒng)是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的重要組成部分，目前，我國(guó)溫室面積遙遙領(lǐng)先世界各國(guó)，但是這些溫室普遍智能化程度不高，缺少配套的技術(shù)和設(shè)備，應(yīng)對(duì)自然災(zāi)害的能力很差，技術(shù)含量不高，對(duì)于溫室環(huán)境的調(diào)控能力弱。 1.室內(nèi)功能節(jié)點(diǎn)

2、：主要用于對(duì)溫室內(nèi)環(huán)境的測(cè)量與控制。2.室外環(huán)境檢測(cè)節(jié)點(diǎn)：主要用于對(duì)室外風(fēng)速、風(fēng)向溫濕度的測(cè)量。3.主控平臺(tái)對(duì)系統(tǒng)的控制。無(wú)線局域網(wǎng) 室內(nèi)：1.溫度濕度采集模塊設(shè)計(jì)2.控制模塊設(shè)計(jì) 3.火源定位模塊設(shè)計(jì)室外：1.風(fēng)速與風(fēng)向監(jiān)測(cè)模塊設(shè)計(jì)2.LCD顯示模塊設(shè)計(jì) 1.溫濕度采集AM2303，采用單總線通信 1.MCU控制步進(jìn)電機(jī)運(yùn)動(dòng)。2.當(dāng)需要供水時(shí)，開啟水泵，將水從水罐中抽出。 紅外對(duì)管風(fēng)向檢測(cè)1. 風(fēng)速測(cè)量采用紅外對(duì)管，當(dāng)風(fēng)杯轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生下降沿，觸發(fā)單片機(jī)開始計(jì)數(shù)。2. 使用編碼器對(duì)風(fēng)向進(jìn)行測(cè)量。編碼器 1.采用12864液晶，顯示室外節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)信息 可移動(dòng)噴頭 X.Y移動(dòng)平臺(tái)俯視圖 外體結(jié)構(gòu)

3、 1.控制平臺(tái)模塊采用BB-Black開發(fā)板。 其核心處理芯片為AM3359特點(diǎn)：1.外設(shè)功能較全2.引出IO便于功能擴(kuò)展3.體積小巧 4.AM3359性能強(qiáng)大， 成本較低 主要工作：1.在BB_BLACK平臺(tái)嵌入Linux操作系統(tǒng)2.在Linux操作系統(tǒng)中嵌入QT圖形界面3. UBOOT的制作4.驅(qū)動(dòng)程序移植開發(fā) 1. Angstrom+QT 沖突 在angstrom中移植了QT核心庫(kù)之后，angstrom也是一種圖形界面，QT應(yīng)用程序同樣需要屏幕設(shè)備資源進(jìn)行人機(jī)交互，此時(shí)，會(huì)出現(xiàn)QT與Angstrom相互占用資源，進(jìn)行界面繪圖設(shè)備的爭(zhēng)奪，出現(xiàn)花屏現(xiàn)象，此時(shí)，我們首先想到的方式是在angst

4、rom程序中運(yùn)行QT，但最終沒有實(shí)現(xiàn)。 2. LINUX+QT 無(wú)法引導(dǎo) 在制作好內(nèi)核鏡像并將我們自己的QT核心庫(kù)嵌入到根文件系統(tǒng)中后，我們發(fā)現(xiàn)BB自帶的UBOOT無(wú)法正確引導(dǎo)我們給出的內(nèi)核，究其原因?yàn)锽B自帶UBOOT引導(dǎo)過程代碼已經(jīng)固定，專為BB自帶鏡像設(shè)計(jì)，此時(shí)，我們又需要自己使用UBOOT從SD卡中加載鏡像，加載文件系統(tǒng)，加載內(nèi)核鏡像，之后，為他們規(guī)劃RAM空間的運(yùn)行地址，并引導(dǎo)他們 此圖為BB自帶UBOOT鏡像無(wú)法引導(dǎo)我們自己制作的內(nèi)核鏡像錯(cuò)誤圖 此圖為BB內(nèi)核鏡像與我們制作文件系統(tǒng)不兼容，內(nèi)核無(wú)法掛載我們的根文件系統(tǒng)截圖此圖為BB自帶UBOOT鏡像無(wú)法找到內(nèi)核 設(shè)備樹的錯(cuò)誤截圖 3

5、. 自己制作UBOOT 在這種情況下，我們已經(jīng)制作出了自己的UBOOT鏡像，自己的內(nèi)核鏡像代碼，自己的帶QT的文件系統(tǒng)，同時(shí)，我們還修改的UBOOT對(duì)上述三者的引導(dǎo)過程，并結(jié)合BB的內(nèi)存地址空間，為他們分配了自己的運(yùn)行地址，之后，引導(dǎo)他們，我們的引導(dǎo)代碼如下：mmcargs=echo run mmcargs.;setenv bootargs console=ttyO0,115200n8 root=/dev/ram rw initrd=0 x86600000,0 x8500000 init=/linuxrc rootfstype=ext2mmcboot=echo run mmcboot.; bo

6、otm 0 x80200000 - 0 x9A000000;loaduimagefat=echo run loaduimagefat.;fatload mmc 0 0 x80200000 uImage;loadrootfs=echo run loadrootfs.;fatload mmc 0 0 x86600000 ramdisk.gz; loaddtb=echo run loaddtb.;fatload mmc 0 0 x9A000000 am335x-boneblack.dtb;uenvcmd=echo run uenvcmd.;run loaduimagefat; run loadroo

7、tfs;run loaddtb;run mmcargs;run mmcboot; 4. 驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì) 經(jīng)過上面的技術(shù)攻關(guān)，我們得到了QT獨(dú)立運(yùn)行的界面，成功的將angstrom人機(jī)界面從BB上摘除，之后，我們又根據(jù)3.0之后，linux內(nèi)核對(duì)驅(qū)動(dòng)程序獨(dú)特并新穎的管理方式進(jìn)行了修改，將原有BB內(nèi)核中的設(shè)備樹移植進(jìn)我們自己的內(nèi)核中，并在移植的設(shè)備樹文件中加入的我們開發(fā)過程中需要的SD、HDMI、USB、IO中斷，以及SPI外設(shè)驅(qū)動(dòng)，成功的進(jìn)行了3.8設(shè)備書目的移植以及開發(fā)。 1.火源定位功能2.定點(diǎn)灌溉3.風(fēng)速與風(fēng)向監(jiān)測(cè)4.溫濕度監(jiān)測(cè)并報(bào)警5.風(fēng)扇控制 亮點(diǎn)：1.從設(shè)計(jì)到實(shí)現(xiàn)，從軟件到硬件，從模擬到數(shù)字，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了合理設(shè) 計(jì)與完整實(shí)現(xiàn)2.從處理器芯片到模擬器件，全部來自TI公司，處理器資源利用率高3.自主設(shè)計(jì)、加工完成了全部的機(jī)械結(jié)構(gòu)，特別是可控二維運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)4. 在參考資料不充分的前提下完成了基于Blackbone開發(fā)板的嵌入式系 統(tǒng)開發(fā)與驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì) 創(chuàng)新點(diǎn)：1.采用了TI高性能模擬器件CC2500，構(gòu)建了無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)2.在Blackbone平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)了Linux+QT組合，開發(fā)了顯控界面3.在MSP430中實(shí)時(shí)實(shí)現(xiàn)了基于圖像處理的火源定位4.系統(tǒng)整體方案已申請(qǐng)專利 謝謝各位老師