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基于捏造仪器工夫和NRF24L01完结水产养殖无线监测编制的准备
时间:2023-06-08 06:28 点击次数:135

  水产养殖状况因子的景况直接教化水产品的产量、品德及镇静坐褥。因此,在今世工厂化养殖中,对养殖水体的温度、酸碱度(pH)、融化氧、氨氮值、电导率等状况因子举办自动监测,正受到越来越多的关注。

  根据传输介质的区别,平凡数据音书传送可分为有线数据传输和无线数据传输。有线数据传输生存布线窒碍、帮忙成本高、数据精度差、真实性较低等舛讹。而无线数据传输由于其灵巧性和方便性,已充裕利用到社会各个范围,如国防军事、情状监测和预报、大型车间和旅馆桎梏、机场和大型家产园区的镇静监测等,而且昭着地进取了任务成就。为此,利用NRF24L01无线通信模块,调集编造仪器技巧,体例上位机以LabVIEW为引导用具打算了一种水产养殖情形因子无线所示,监测编制由单片机监测终局和监测主题PC机组成。其中单片机监测终端由传感器数据搜求模块、A/D转换模块、LCD暴露模块、无线通信模块等构成。单片机监测终端既可能零丁完毕万般音信的征采、预处理及显示工作,又能向监测大旨PC机传送所采集到的数据新闻。监测大旨PC机紧张完毕数据保管、数据发现、数据拘束、数据查问和史籍资料统计阐明等功用。

  本体例的具体义务经由如下:开初,各传感器把收罗到的非电量更换成懦弱的电压旗帜,源委医治电路变更为4~20mA的圭臬电流暗记,而后,经历电流/电压变动器,将电流信号改变为电压旗帜传送给单片机,单片机对水质数据举办领会科罚后,历程无线通信模块发送出去,监测中心PC机收到数据消息举办统计阐明、保存、以曲线图和表格式子实时暴露水质数据,从而告终对水产养殖情状因子的自动监测。

  传感器处于水产养殖处境因子在线监测编制的最前端,挑选时非论在精度、重复性,如故响应时间、安谧性等方面都应符合水产养殖情状监测仪器的有关工夫哀求,而且输出暗记应具有优秀的线性性。

  pH测验采选PHG-96FS型pH传感器,该传感器是专用于测试溶液pH的邃密面目,具备主动温度抵偿、三点订正等成效。其功效安谧,掌握简明,勘察界线从0.00一14.00pH,精度±0.02 pH,输出电流4~20 mA。

  本体例接收STC公司的STC12C5A60S2/AD/PWM系列单片机。它是宏品科技生产的单时钟/刻板周期(1T)的单片机,是高速/低糜费/超强干涉的新一代8051单片机,指令代码完整兼容守旧8051,但疾度快8~12倍。该单片机具有62K FLASH标准生存器,1280字节片内RAM数据存在器,片内集成8路10位精度高速A/D更改器,改动疾度可达250 k/s、2说PWM。此外,内里还集成MAX810专用复位电道、看门狗电路等,可以用来发展圭臬运行的可靠性。微责罚器紧要告终管理传感器、数据刑罚和数据传送等效力。

  无线收发编制是水产养殖状况因子监测无线传感器编制中垂危的组成局部,本编制采纳NORDIC公司临蓐的无线 GHz ISM频段,其劳动电压为1.9~3.6 V,特质是功耗低,内置频率合成器、功率扩大器、晶体振荡器、调制器等效用模块,并妥洽了巩固型ShockBurST技巧,个中输出功率和通信频说可经历法式实行设备。该芯片选择FSK调制花式,能够告竣点对点或1对6的无线通信,通信快率不妨到达2 Mbps。

  无线/AD/PWM的接口相接如图2所示。NRF24L01的MISO脚贯串单片机的P1.3脚,其功效是NRF 24L01将汲取到的数据解调后输出到单片机中。NRF24L01的MOSI脚接连单片机的P1.4脚,其性能是单片机将打算发送的数据传输到NRF24L0 1,颠末调制后发送到上位PC机。NRF24L01的CE脚联贯单片机的P1.1脚,CE为使能发射或接收引脚。在CSN为低的状况下,CE闭伙NRF24L01的CONFIG寄放器联络裁夺NRF24L01的状态。

  串行通信接口电说如图3所示,当单片机与PC机通信时,其数据传输经过如下:MAX232的11脚T1in接单片机TXD端P3.1,TTL电平从单片机的TXD端发出,颠末MAX232变换为RS-232C电平后从MAX232的14脚T1out发出,再联贯到串口座的第3脚,再经过交错串口线后,接连至PC机的串口座的第二脚RXD端,至此准备机吸收到数据。PC机发送数据时从PC机串口座第3脚TXD端发出数据,再逆向流向单片机的RXD端P3.0接收数据。

  数据汇集劳动经过图如图4所示。单片机P1口初始为AD模式,成立一个准时器,使编制周期性地征求数据,汇集时间到,编制进行数据征采,收罗完成后对数据实行领悟惩办并打包,源委无线通信模块发送,发送完后,加入下一轮网罗职分。

  pH的征采领受上海力琼电子有限公司临蓐的PHG-96FS型试验仪,其输出电流为I=pHx(8/7)+4.00 mA。过程电流/电压调换器将pH试验仪输出的电流波折为对应的电压接到单片机的P1口,将P1口设置为AD模式,可得效仿输入电压Vin=pHx[(8/7+4)]xRx1 000。尔后,依照A/D仿照输入量Vin与数字量输出D的合系D=Vinx1 024/Vref,Vref为单片机A/D模块的参考电压,其值为Vref=5 V,结束获取pH的准备式为pH= 35xD/(1 024xRx36 000)。其个体圭表如下:

  定义串行通信的波特率和通信模式是下位机串口通信的一个告急工作,本体例策画的波特率为57 600位/秒,即凹凸位机传送数据的疾度是每秒发送57 600位。另外,应用的是串行形式1,因此波特率的挑选取决于定时器/计数器1的溢出快率和电源担当寄放器PCON。本系统的晶振频率为11.059 2 MHz,可得重装数值N=0xFF。当吸取到无线模块传来的征求旗号时,下位机便将搜聚到的数据解包,历程串口传送给上位机,LabVIEW将数据变动为pH并始末前面板揭示。其程序流程图如图5所示。

  LabVIEW是美国国家仪器(National Instruments,NI)公司开发的一种图形化编程疏导工具,拣选数据流的机谋来刻画圭表的施行。Lab VIEW除具有生动而宏伟的数据搜求和旗帜惩罚势力外,搭建测试平台时还具有启示本事短、调试懈弛、标准扩大轻易等特色,所以,充裕运用于各鸿沟的数据征求、仪器承当、测量瓦解、数据露出与保存等方面。

  本体系LabVIEW程序打定蕴涵前面板和标准过程框图两个别。前面板是图形用户界面,由输入控件和揭示控件组成,界面上有用户输入和揭示输出两类方向,精细映现有开关、旋钮、图形,以及其我掌管(control)和表示目标(indicator)。本文以pH监测为例,伪造仪器的前面板妄图如图6所示。面板中征求串口选拔、数据搜集、pH校恰恰、史书数据查询、系统退出等输入掌握件,以及pH的实时涌现等。

  模范历程框图需要假造仪器的图形化源标准,由端口、节点、图框和连线构成。个中端口用于与前面板的掌管和表示转达数据,节点用于完结函数和功用挪用,图框用于完结圈套化圭表担负下令,连线代表圭表奉行经由中的数据流,用于定义框图内的数据升沉倾向。本编制的轨范流程框妄想如图7所示,模范历程中除了向例的圭臬历程担负除外,还选取了数据包的解压、数据的搜索完婚和数据的滤波惩罚等。

  本编制以LabVIEW为劝导平台,采取无线,达成了对水产养殖处境因子pH的实时搜聚、展现和保留,以及史书数据查询等,克制了古板有线监控体例带来的布线混乱、监测不便等晦气陶染。经尝试评释,该体系运行安宁、数据发现正确,所测数据能为pH的承担和水产养殖肯定供应凭据。另外,该系统界面喜好、驾御简便、易伸张、性价比高,具有较好的使用前景。

  合键字:编辑:什么鱼 引用场所:基于捏造仪器身手和NRF24L01完结水产养殖无线监测系统的谋略上一篇:NI LabVIEW 8.5软件的五大特征与改良

  1 引言 数据征采是摩登电子体系中不成缺少的吃紧组成片面,在勘察、创立、自愿担当等场闭都提供高质地的信号征求步调,由于ADC本事和微掌管器手艺的相对成熟,基于PCI,ISA等接口的数据网罗卡被富饶地操纵在密集科研和工控领域。在尝试时间日益变革的星期五,测验工作奇特杂乱多变,提供搜罗和责罚的音问量分外混乱,同时央求试验措施与计算机的接口希罕无缝化和法式化,基于假造仪器身手(Virtual Instruments)和高速USB 2.0接口的数据采集有着更为广大的操纵前景和市集,是临时测验技术搜索的热点之一。 以运算快度更速,位数更宽,资源更为鸿博的ARM 处置器动作职掌中央,合营USB 2.0数据传输和活泼的上位机软件,新一代的数据

  和高疾USB 2.0接口的智能数据汇集卡的打定 /

  随着打算机技巧的络续成长,基于PC的视觉体系特别趋于经济和适用。含MMX的高能Pen tium刑罚器、不乱的驾驭体例、PCI部分总线以及具有醉心用户接口的、基于虚构仪器的图 像收罗软硬件使星期一的视觉应用体例的效力远非以往的体例所能比力,而资本却在延续颓丧 。在预备机图像科罚创造之前,图像惩罚都是光学照像惩罚和视频旗帜惩处等师法惩处,伴 随打定机技术的快快发展,数字图像责罚技术得到了长足超过,在天真性、精度、治疗和再 现性方面都出现出了出色的性能。 在往昔,PC视觉体例的筑设是由体例集成人员、OEM和企业里面的视觉系统疏导组连关 实现,星期二,新的工夫和基于虚拟仪器的图像处罚软件应用户在极低成本下就可疏导告终满 足大大批操纵哀告的

  实实际时图象搜罗视觉体系的使用方案 /

  在天下界限内,心血管类疾病患者一日千里,已成为人类雄壮的优等杀手。美国心脏协会呈报称,每年简略有240万美国人死于心血管快病,其中尤以高血压患者所占比率最高,步地最为寻常。中原卫生部颁发中原心血管快病患者已超越1.5亿,心血管病是且自中原人群最厉重的死因。所以预防此类快病的爆发显得尤为仓猝。 人体脉搏体例是心血管体例的吃紧组成部分,从脉搏波中提取人体的生理和病理新闻行径临床诊断和诊治的凭借,受到中外医学界的爱戴,脉搏波所表示出的状态、强度、速率、节拍等方面的综关音讯,在很大水准上回响出人体心血管体例中的良多生理病理的血流特性。中医的把脉理论感到脉搏波的散布与心血管编制的血液活动、血管壁动作秩序有着热忱的相关。 脉搏 暗记

  竣工脉搏信号检测系统的希图 /

  小引 基于多种总线体系和疏导平台的伪造仪器在测控和仪器科学界限渐渐阐发越来越大的熏陶。短暂国内在机载、弹载可能雷达无线电高度表行使高出富饶,而高度表的测高精度是保障飞机、弹载可能雷达正常任务至合急急的条款。为了保险高度表寻常职责,供应在高度表利用进步行仿效实验。鉴于古代的高度表勘察创造精度不高的缺点,供给企图一个精度较高的高度表试验体例。诱骗数字网罗身手和准备机技能举办暗记科罚具有较高的勘察精度,同时LabWindows/CVI软件平台齐集了C措辞和用于数据征采、领会和呈现的测控专业用具,简化了用户接口的打算,使生成的应用标准可能在多种平台上移植。挑选LabWindows/CVI捏造仪器工夫对高度表实行尝试,具有较高的行使性和可维

  实现高度表实验体系的策画 /

  针对弹药爆炸现场爆压勘察难的标题,选择LabVIEW为用具准备了一套无线自动测控体例,主要由传感器搜集节点、无线中继站AP和上位机三一面组成。测控编制以LabVIEW为主控软件,哄骗图形化编程措辞和模块化准备完成了对无线传感器汇集节点的负责、测试数据的读取、保全和瓦解。始末系统验证和实验阐明,该体系具少见据收集、无线传输和远程控制的实力,完整不妨胜任低微情况下爆炸现场爆压勘察的沉任。 在弹药的策动始末中提供明晰弹药爆炸时的合联数据参数,而古代仪器竖立却很难中意这些科学实验的须要,了得是对人类无法生存的恶劣考试现场,尝试数据的取得就尤其艰难,启示新的仪器开发不单存在开辟周期长和试验效果低的题目,还大大伸张了实验资本。美国国家仪器

  测控系统的谋划 /

  步进电机是一种将电脉冲信号改变成角位移或线位移的机电元件。它在在资产主动化担当、数控机床、机械人等边界有着鸿博的操纵。在远程实验编制中,时常有需要哄骗步进电机对一些旋钮、职位等举行自愿调整。本文策动了基于编造仪器手艺的步进电机承当预备。该企图选择虚构仪器承担步进电机,编程简单,界面友好,易于变更标准效用,掌握活动性获得了前进。 1、步进电机工作谈理 步进电机按其力矩发生道理可以分为反响式、永磁式和搀杂式几种。本文选择的是响应式二相四线步进电机,定子有两个线圈绕组,设此中一个线圈绕组为A相,另一个线圈绕组为B相。当给A相绕组通电时,该绕组即爆发磁场,转子齿与A相绕组各齿对齐;当给B相绕组通电时,转子齿将与B相绕组各齿对齐,云云,

  完结步进电机掌管体例的妄图 /

  基于MSP430单片机希望的电赛论文文档材料+源代码及个别硬件PCB文件

  

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