无线式播种机监测软件系统的设计论文

无线式播种机监测软件系统的设计论文无线式播种机监测软件系统的设计论文 1系统硬件设计 1 1下位机系统的设计 1 1 1温湿度测试系统 采用温湿度传感器SHT10测量播种的温湿度情况 采用CMOSenstechn ology微过程技术 可靠性较强且能保持较高稳定性 由能隙式测温 元件和电容式聚合体测湿元件组成 并与A D转换器以及数字接口2 wire单芯片结合 1 1 2种子粒数的测量原理 选用光电开关测量播种粒数 利用被检测物体对红外束的遮光或反 射 由同步回路选通而检测物体的有无 其检测特体不限于金属 对非金属所有物体均可检测 产品具有体积小 精度高 检测距离 远 防水 防腐蚀 抗光和电磁干扰等特点 其外围接线图如图3所 示 1 1 3播种深度的测量 选择超声波测距模块HC SRO4测量播种深度 其可提供2 400cm的 非接触式距离感测 测量精度可达3mm 模块包括超声波发射器 接 收器与控制电 1 1 4拖拉机和播种机转速的测量 拖拉机和播种机转速由霍尔元件测量 霍尔传路 感器是对磁敏感 的传感元件 从外形看为3端器件 具有与三极管相似的外形 工作 时只需接电源和地 采用OC门输出 具有较宽的工作电压 使用非 常方便 1 2上位机系统设计 1 2 1无线模块的选择 传感器节点采用Zigbee射频收发芯片CC2530 它是一款单芯片 也 就是把负责解调无线通讯信号与51单片机内核集成在一起的芯片 C C2530是个真正的用于IEEE802 15 4 ZigBee和RF4CE应用的片上 系统 SoC 解决方案 集成了RF收发器 8051MCU 系统可编程Flash 存储器 8 KBRAM和许多其它强大功能 能够以非常低的总材料成 本建立强大的网络节点 1 2 2单片机选型与电路 本系统选择PIC16F877A单片机作为数据处理器件 它是美国Microch ip公司生产的8位单片机产品 在上位机中 单片机与CC2530无线模 块进行数据通信 并对播种的温湿度状况 播种深度 播种粒数 拖拉机和播种机的转速等数据进行处理 由液晶模块进行适时显示 其主电路接线图如图7所示 无线模块接收下位机中的播种机相关 参数信息 输入单片机进行处理后 由液晶显示模块适时显示 1 3液晶显示模块及其接线图 本文选择CH240128B液晶显示模块 其系列点阵绘图型液晶显示模块 LCM 采用240 128点阵液晶显示屏 LCD 与低功耗LED背光组成 2系统软件设计 软件设计要完成的内容包括 检测记录播种管通过的种子粒数 检测 播种机的播种深度 记录播种时间 并计算播种速度 控制程序运行 显示检测的数据 计算播种机转速和滑移率 建立通信网络 2 1无线数据传输流程图 系统上电以后 由协调器设备建立网络 播种参数传感器设备加入 网络后 周期性地向协调设备发送传感器测得数据 网络启动后 C C2530模块需要在网络允许加入后才可接收数据 2 2传感器节点流程图 在扫描过程中发现协调器以后 允许其加入网络 进行绑定 读取 由温湿度传感器 光电开关 超声波传感器及霍尔元件测得的数据 并且进行上位机与下位机C2530模块的通信 然后数据进入单片机P IC16F877A进行处理 由CH240128进行适时显示 3结论 1 采用PIC16F877A单片机和无线模块CC2530为核心控制单元 设计 了播种质量检测系统的无线数据传输系统 可适时采集播种数据并 能够进行传输与显示 2 硬件包括单片机控制单元 电源 传感器和显示器等 其中 温 湿度传感器监测播种大气环境 红外光电传感器检测种子下落情况 霍尔检测播种机前进速度 超声波测距模块检测播种深度 系统 可以检测整个播种机的实际播