logo资料库

基于STM32的温室远程控制系统的设计.pdf

发布时间：2022-05-30 发布人：admin 分类：说明书 资料大小：6.23M 资料格式：pdf 举报 版权申诉
第1页 / 共71页
第2页 / 共71页
第3页 / 共71页
第4页 / 共71页
第5页 / 共71页
第6页 / 共71页
第7页 / 共71页
第8页 / 共71页
资料共71页，剩余部分请下载后查看
    完成日期 2015 年 3 月 硕士学位论文题目:基于STM32的温室远程控制系统的设计研究生杨欢欢专业电路与系统指导教师金步平教授秦会斌教授
    杭 州 电子 科 技 大 学 学 位 论 文 原 创 性 声 明 和 使 用 授 权 说 明 原 创 性声 明 本 人 郑 重 声 明 ： 所呈 交 的 学 位论 文 ， 是 本人 在 导 师 的 指 导 下 ， 独 立 进 行 研 巧 工作 所 取 得 的 成 果 。 除 文 中 已 经 注 明 引 用 的 内 容 外 ， 本论 文 不含 任何 其 他个 人或 集 体 己 经 发 表 自 写 过 的 作 品 或成果 。 对 本文 的 研 究做 出 重 要 贡 献 的 个 人 和 集 体 ， 均 己 在 文 中 科 明 确 方 式 标 明 。 申 请 学 位论 文 与 资 料 若有 不 实之 处 ， 本 人 承 担 一 切相 关 责 任 。 论文 作 者 签 名 曰 期 ； 乃修 年 ３ 月 曰 学 位论 文 使用 授权 说 明 本人 完 全 了 解杭 州 电 子 科 技大 学 关 于 保 留 和 使 用 学 位 论 文 的 规 定 ， 目 Ｐ ： 研 奔 生 在 校 攻 读 学 位 期 间 论 文 工 作 的 知 识 产 权 单位 属 杭州 电 子 科 技 大 学 。 本 人保 证 毕业 离 校 后 ， 发 表 论文 或 使 用 论 文 工 作 成 果 时 署 名 单 位 仍 然 为 杭 州 电 子 科技 大 学 。 学 校 有 权 保 留 送 交 论 文 的 复 巧 件 ， 允 许 查 阅 和 借 阅 论 文 ； 学 校 可 Ｗ 公布 论 文 的 全 部 或 部 分 内 容 ， 可 允许 采 用 影 印 、 缩 印 或 其 它 复 制 手 段 保 存 论 文 。 （ 保 密 论 文 在解 密 后 遵 守此 规 定 ） 论 文 作 者签名 ： 来為苗表曰 期 ：＞悼 ） 月此 曰 指 导 教 师 签 ） 日 期 ：＞ 传 ？ ‘ 年 ） ■＾ 日 月
    杭州电子科技大学硕士学位论文基于STM32的温室远程控制系统的设计研究生：杨欢欢指导教师：金步平教授秦会斌教授2015年3月
    DissertationSubmittedtoHangzhouDianziUniversityfortheDegreeofMasterTheremotecontrolsystemforgreenhousebasedonSTM32Candidate:YangHuanHuanSupervisor:JinBuPingQinHuiBinMarch，2015
    杭州电子科技大学硕士学位论文V摘要针对目前我国已经存在的温室控制系统成本高、网络化不足以及测量环境因子单一等问题，文中开发了一套基于STM32的温室远程控制系统。该系统通过利用STM32单片机作为温室内的控制器以及MFC编写的控制软件实现对温室内空气温度、空气湿度、光照强度和CO2浓度多个环境因子的远程监测和控制。系统的硬件电路设计包括STM32控制器、数据采集模块、设备控制模块、网络接口模块、实时显示模块以及数据存储模块等。其中数据采集模块采用DHT11、MG811以及BH1750传感器进行环境因子的测量，设备控制模块通过控制继电器通断来控制温室内的加热系统和光照系统等执行设备，STM32通过ENC28J60接入网络实现远程控制，显示模块实现各个环境因子的实时显示，数据存储模块采用外接SD卡的方式进行数据的存储。在STM32的程序设计中采用了库函数的开发方式设计了测量程序、显示程序以及控制程序。通过在STM32中移植μC/OS-Ⅱ操作系统实现多任务的运行，移植LwIP协议使STM32可以接入网络，实现控制的网络化。在VC6.0平台下利用MFC设计了控制软件，控制软件和STM32之间通过TCP/IP协议进行数据和命令的传输。控制软件的主要功能是对温室内的多个环境因子进行远程监测和对执行设备进行远程控制。在控制软件设计中，采用面向对象的方法将相关的操作函数封装到类中，便于对系统进行升级，采用多线程的方法解决了多个任务同时运行的状况。将控制过程中产生的数据保存到数据库中，可以对系统运行产生的数据进行分析和利用。为了对系统进行测试，在文中搭建了一个小型的温室并将控制器安装在温室内。经过测试，文中设计的温室控制系统可以实现对温室内空气温度、空气湿度、光照强度和CO2浓度的远程实时监测，数据每秒更新一次。当上述的环境因子超过控制软件上设置的上下限范围时，系统会报警，此时可以在控制软件上控制执行设备的通断来调节该因子使其到达设置的范围内。关键字：STM32单片机，传感器，TCP/IP协议，多任务，远程控制
    杭州电子科技大学硕士学位论文VIABSTRACTForthehighcost,insufficientnetworkandasinglemeasurementofenvironmentalfactorsandotherissuesthatexistinthegreenhouseinChina,itdevelopsaremotecontrolsystembasedonanSTM32forgreenhouse.ThissystemusestheSTM32asthecentralcontrollerinthegreenhouseandMFCtodesigncontrolsoftwaretoachieveremotemonitoringandcontrolofairtemperature,airhumidity,lightintensityandCO2concentrationinthegreenhouse.HardwarecircuitincludesSTM32controller,dataacquisitionmodule,devicecontrolmodule,networkinterfacemodule,real-timedisplaymoduleanddatastoragemodule.ThedataacquisitionmoduleusesDHT11,MG811andBH1750sensorstomeasureenvironmentalfactors,thedevicecontrolmodulecontrolsrelaystoopenandclosetheexecutiondevicessuchasheatingsystemandlightingsysteminsidethegreenhouse,STM32accessesnetworktorealizeremotecontrolbyENC28J60,thedisplaymoduleusesLCD12864toachievereal-timedisplayofvariousenvironmentalfactorsandthedatastoragemoduleusesanexternalSDcardtostoragerelateddata.STM32proceduresadoptsthelibraryfunctionstodesignmeasureprogram,displayprogramandcontrolprogram.ThetransplantationofμC/OSoperatingsysteminSTM32canachievemultitaskcontrolandthetransplantationofLwIPprotocolcanrealizenetworkcontrol.ItdesignsaneasyusingcontrolinterfacebyusingMFCinVC6.0platformanditsendsdataandcommandsbyTCP/IPprotocolbetweenthesoftwareandtheSTM32controller.Themainfunctionofthesoftwareistoachieveremotemonitoringandcontroloftheenvironmentinthegreenhouse.Itusesobject-orientedapproachtopackoperationalfunctionstotheclasssothatitiseasiertoupgradeanditusesmulti-threadingapproachtosolvethesituationofmultipletasksrunningsimultaneously.Preservationoflargeamountofdatathatisproducedintheprocessofthecontroltothedatabasecanmakeitmoreconvenientfordataanalysisandutilization.Totestthesystem,itbuiltasmallgreenhouseandinstalledthecontrollerinthegreenhouse.Aftertesting,thecontrolsystemthatisdesignedinthisthesiscanachievereal-timeremotemonitoringoftheairtemperature,airhumidity,lightintensityandCO2concentration.Datawillbeupdatedoncepersecond.Whentheabove-mentionedenvironmentalfactorsareoutsidetherangethathasbeensetonthesoftware,thesystemwillalarmandtheexecutiondevicescanbecontrolledonandoffbythesoftwaretoadjustthefactorstotherangethathasbeenset.Keywords:STM32controller,sensors,TCP/IPprotocol,multi-tasking,remotecontrol
    杭州电子科技大学硕士学位论文VII目录摘要................................................................................................................................................VABSTRACT......................................................................................................................................VI目录............................................................................................................................................VII第一章绪论.....................................................................................................................................11.1选题背景及意义......................................................................................................................11.2国内外发展状况......................................................................................................................21.2.1国外研究概况...................................................................................................................21.2.2国内研究概况...................................................................................................................31.2.3温室控制的发展方向.......................................................................................................51.3影响作物生长的环境因子......................................................................................................51.4传感器以及控制设备的选择..................................................................................................71.4.1传感器选择.......................................................................................................................71.4.2控制设备选择...................................................................................................................71.5课题研究内容及章节安排......................................................................................................8第二章系统整体设计.....................................................................................................................102.1温室远程控制系统整体设计................................................................................................102.2本章小结................................................................................................................................11第三章系统硬件设计.....................................................................................................................123.1STM32控制器核心电路设计................................................................................................123.1.1STM32F103VET6控制器介绍.......................................................................................123.1.2STM32F103VET6核心电路设计...................................................................................143.2外围设备电路设计................................................................................................................173.2.1网络接口设计.................................................................................................................173.2.2调试接口设计.................................................................................................................183.2.3显示电路设计.................................................................................................................193.3测量模块设计........................................................................................................................193.4执行设备控制模块设计........................................................................................................203.5本章小结................................................................................................................................21第四章系统软件设计.....................................................................................................................224.1操作系统的移植....................................................................................................................234.1.1操作系统的选择.............................................................................................................234.1.2μC/OS-Ⅱ操作系统的移植..............................................................................................24
    杭州电子科技大学硕士学位论文VIII4.2LwIP协议栈的移植...............................................................................................................274.2.1LwIP进程模型的选择....................................................................................................274.2.2ethernetif.c文件移植.......................................................................................................284.2.3sys_arch.c文件移植........................................................................................................294.2.4头文件的修改.................................................................................................................304.2.5网络驱动设计.................................................................................................................304.3测量模块程序设计................................................................................................................324.3.1空气温湿度测量程序设计.............................................................................................324.3.2CO2浓度测量程序设计..................................................................................................334.3.3光照强度测量程序设计.................................................................................................344.4显示程序设计........................................................................................................................354.5控制程序设计........................................................................................................................364.6控制软件的设计....................................................................................................................364.6.1控制软件开发平台简介.................................................................................................374.6.2控制软件界面设计.........................................................................................................384.6.3通信模块介绍.................................................................................................................414.7数据库模块设计....................................................................................................................464.8本章小结................................................................................................................................50第五章系统测试及结果分析.........................................................................................................515.1硬件模块调试........................................................................................................................515.2软件模块调试........................................................................................................................525.3系统的整体测试....................................................................................................................535.4本章小结................................................................................................................................55第六章总结和展望.........................................................................................................................576.1全文总结................................................................................................................................576.2工作展望................................................................................................................................57致谢...............................................................................................................................................59参考文献...........................................................................................................................................60附录...................................................................................................................................................63
    分享到：
    赞 收藏

    相关推荐

    资料库

    开发技术

    共收录19306份资料，累计14个分类，关注成员有19位，主要包括：Actionscript,Javascript,PHP,VB,Perl,Delphi,Python,C#,C,Java,C++,Web开发,硬件开发,其它

    热门标签

    Actionscript Javascript PHP VB Perl Delphi Python C# C Java C++ Web开发 硬件开发 其它

    最新资料