导言
跟着经济的快速开展和科技的前进,人们的生活水平不断提高,对生活质量的要求越来越高,对春茶的需求也大大添加。使得春茶求过于供,然后提出了温室培育茶树,以缓解人们对春茶的需求。
跟着Internet技能的鼓起,在嵌入式设备的办理与交互中,根据Web方法的运用成为现在的干流,这种程序结构也便是我们十分了解的B/S结构,即在嵌入式设备上运转一个支撑脚本或CGI功用的Web服务器,能够生成动态页面,在用户端只需求经过Web浏览器就能够对嵌入式设备进行办理和监控,十分便利有用。
关于温室茶树的培育,需求坚持其相对优异的成长环境。本文经过嵌入式Web服务器将被控设备接入Internet,用户能够经过IE浏览器对监控设备完成长途监测与操控。
1、 体系介绍
本文规划的温室茶树成长监控体系如图1所示。
体系选用32位的ARM9处理器S3C2410作为主控器,各类传感器将收集到的信号传输给处理器,交由处理器处理,当当时环境变量不符合预先设置的参数时,处理器将进行相应的操作处理。为了完成长途监控,嵌入式Web服务器经过Linux下的Boa服务器将监控设备接入Internet,用户能够经过IE浏览器对被控设备完成长途监测与操控。
2 、体系硬件规划
嵌入式Web服务器体系不只能够进行现场数据的收集、处理与操控,还能够经过PC机上的Web浏览器来拜访嵌入式体系上的网页。在登陆界面需求输入用户名和暗码,当用户名和暗码正确后方可进入监控界面。
本温室茶树培育监测体系主要由ARM主控渠道、传感器数据收集模块、调控模块、上位机构成。体系硬件结构图如图2所示。
2.1 S3C2410处理器
S3C2410处理器是Samsung公司推出的根据ARM920T内核和AMBA总线的32位ARM微处理器。运用0.18μm CMOS规范宏单元和存储器单元工艺;16 KB指令缓存和16 KB数据缓存,支撑MMU,可运转WinCE、Linux等操作体系;集成LCD,UART,I2C,SPI,I2S,USB,SD操控器等片内外围设备;支撑廉价的NAND FLASH发动;其时钟最高可抵达203 MHz。
2.2 传感器模块
DHT11数字温湿度传感器是一款含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器。传感器内部在检测信号的处理过程中要调用这些校准系数。单线制串行接口,使体系集成变得简易方便。超小的体积、极低的功耗,此传感器具有呼应速度快、抗干扰能力强、性价比极高级长处。
ESM-CO2防护型二氧化碳变送器是在进口红外双光束二氧化碳传感器基础上规划的一款专门用于农业等多种高湿场合运用的产品。选用进口红外双光束CO2传感器,串行接口,能够很简单与其他设备衔接。牢靠性、安稳性比较高。
HA2003光照传感器选用光电转化模块,将光照强度值转化为电压值,再经调度电路将此电压值转化为0~2 V或4~20 mA;高精度的光照强度丈量体积细巧,IP65防护等级规划传感器健壮、耐腐蚀呼应速度快,小于1 s可选用电压或电流输出,电流输出在长缆线传输时没有信号衰减。能够很好的用于温室光照的丈量。
2.3 调控模块
对温度操控:调控设备在设定的上下限进行主动加温降温。现在降温设备为制冷机,高于上限时发动制冷机,温度抵达下限时中止制冷;能设定24 h内3~4组不同的上下限温度在不一起刻操控,并坚持每天重复直至更改参数;在降温一起发动计时器,对降温时刻和间歇时刻进行操控;低于设定下限时发动加湿,加湿抵达上限中止加湿,若湿度高于上限时发动排风,若长时刻高于上限发动警报。
对二氧化碳的操控:当室内的二氧化碳浓度低于设定的下限值时,便翻开二氧化碳通气阀,开端向室内通入二氧化碳。当二氧化碳的浓度抵达设定的上限值时,封闭二氧化碳通气阀。
关于光照的操控:当光照缺乏时,翻开日光灯,添加光照,确保光合作用需求的光强度,给予茶树叶子富余的光合作用时刻。
经过这种智能操控,大大降低了人力,为工作人员降低了担负,不必不时呆在温室中,节省了时刻。
3 、体系软件规划
体系软件规划流程图如图3所示。
体系初始化后,进入主程序循环部分。先对传感器进行数据收集,收集的数据进行处理,当当时的成长环境参数不满足预先设定的条件时,敞开调控设备,对环境进行调控,也能够经过上位机手动操控调控设备。
4 、嵌入式TCP/IP协议栈数据处理流程
嵌入式TCP/IP协议栈处理数据流程如图4所示。
体系初始化后,进入主程序循环部分。先查看是否收到以太网数据帧,若己收到以太网数据帧,则检测以太网数据帧首部,判别所载数据类型,然后对接收到的数据进行相应处理:若接收到的以太网数据帧中包括ARP数据,则调用ARP处理程序;若接收到的以太网数据帧中包括IP数据报,则针对其是否为ICMP、TCP协议格局别离进行相应的解包处理。若不包括IP数据报,则丢掉此数据帧。
若未收到以太网数据帧,此刻若有数据要发送,则对数据进行打包,将数据以以太网数据帧的格局发送出去。若无数据要发送,则回到主程序循环。
5 、体系测验与成果
本体系经过人为的改动室内环境变量别离对体系功用与运转成果进行了测验和剖析。用户需求在PC机上的Web浏览器中输入嵌入式Boa服务器的IP地址,正确后就会呈现如图5所示的用户登录界面;需求用户输入用户名和暗码,进入监控页面如图6所示。
体系在进行试验时,将环境温度上下限别离设置为28℃和15℃;将环境湿度上下限别离设置为90%RH和65%RH;将环境光照强度上下限别离设置为550 lx和100 lx;将环境中CO2上下限别离设置为40%和10%;当环境参数超越约束时,主动敞开相对应的调控设备,以保持温室内环境参数的安稳。当环境参数康复正常后,其正告图标平息,主动调控体系中止工作,完成了主动调控室内环境的功用。
6、 结语
温室茶树培育监测体系运用了功用相比较单片机更为强壮的ARM9芯片,完成了嵌入式体系在现场数据的收集、处理、操控和长途监控中的运用,并经过Web长途拜访,处理了数据传输的具体问题。规划了一种根据S3C2410的嵌入式Web服务器。本规划很好的完成了对无人值守温室环境的长途监测和操控。整个体系实时牢靠、灵敏易用,而且留有扩展晋级的空间,具有很强的有用价值。
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