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《基于嵌入式远程网箱信息采集系统设计【毕业设计+开题报告+文献综述】》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、本科毕业设计文献综述电子信息工程嵌入式远程网箱信息采集系统前言随着近海养鱼业的发展,传统网箱养鱼自身存在的缺点也暴露得越来越明显,如产量少、种质差、环境污染严重等。目前,深水网箱养殖正在我国沿海诸省迅速推广应用。在深水网箱养殖中,由于水深和浑浊的海水,肉眼一般观测不到网箱中鱼群的活动及网衣的状态,无法实时发现网箱内的是否处于安全状态。所以迫切需要研制深水网箱中的水环境监测系统,可定时观察水的温度、盐度、PH值等等。同时,由于深水网箱往远、深海方向发展以及它在海洋中的推广应用越来越普及,网箱数量增加迅猛的趋势,对它所配套的网箱中水环境监测设备的要求已往集成化、智能化和信息
2、化的方向发展。所以通过GSM模块传输信号将海里网箱的水环境情况实时的传送到陆地上,在以短消息的形式发送到手机上。本文综述的是网箱信息采集、无线数据传输、控制调试等。主题网箱信息采集可通过专门的传感器将水环境的情况转换成特定的信号输送到单片机,在通过GSM模块将信息传输到岸上,之后通过接受的GSM模块传送到单片机上,进行相应的转换显示到LED显示屏,在通过键盘设计选择所要观察的数据即可。1、信息采集系统信息采集可选用单片机或是ARM。以ARM9微处理器S3C2440为硬件平台核心,WindowsCE嵌入式操作系统为软件平台,构建了微型化、便携的车辆GPS定位信息采集系统。
3、在EVC开发环境中采用MFC编程技术,编写了数据采集软件,通过RS232串口读取GPS接收设备得到的GPS原始数据帧,解析出$GPRMC,$GPGGA信息,输出实时的时间、海拔、经纬度、速度可见卫星数信息。而单片机为中心的采集系统对传感器能够跟好的兼容。所以本次只选用单片机系统。YZY4—1型温、盐传感器采用高稳定性的热敏电阻测量水温,年稳定性为01025℃),采用电磁感应式传感器测量电导率。该传感器耐污染,能长期在海水中工作。传感器内单片机根据新盐标公式计算出盐度值。传感器内还设有自动校准电路,每次测量时自动修正漂移,使传感器具有较好的时间稳定性。单片机进行数据采集、
4、变换、处理,最后以RS232C(CMOS电平)或48532形式输出。传感器具有互换性。壳体采用进口ABS塑料,耐海水腐蚀。该传感器可应用于海洋水温和盐度的现场测量,如在浮标、海洋站和船上作为海洋表层调查和海水污染监测用,也可以做成便携式温、盐计为海水养殖服务。该传感器目前主要用于海洋水文监测,也可在海洋污染监测和海水养殖业推广应用[1]。系统的模拟温度测量抗干扰能力差,放大电路零点漂移大,导致测量值误差大,难以达到所需精度。在实际应用中,采用抗干扰能力强的数字温度传感器是解决上述问题的有效办法[2]。DS18B20是Dallas公司生产的数字温度传感器,具有体积小、适用
5、电压宽、经济灵活的特点。全部传感元件及转换电路集成在一个形如三极管的集成电路内。温度测量范围在-55至+125摄氏度,可编程9~12为A/D转换精度测温分辨率可达0.0625摄氏度被测温度符号扩展的16位数字量方式串行输出。其工作电源即可远端引入,也可以采样寄生电源产生[3]。DS18B20中的温度传感器完成对温度测量后,用16位符号扩展的二进制补码读数形式提供,以0.0625C/LSB形式表达[4]。此外,为了能够实现系统的网络化测控功能,以及方便使用微机进行后续的数据处理融合和误差处,温度采集系统还应用单片机的串行口辅以RS2232C接口电平转换及驱动芯片来完成电平
6、移位、转换和信号反向任务,实现与上位计算机的串行通信。pH值传感器的测量范围为0~14。一般传感器输出的电压信号较小,所以,需要通过信号调理电路进行信号的处理和放大后再送入单片机[5]。pH值的控制问题一直是控制领域中的难题之一,因为酸碱中和反应过程是一个典型的非线性过程。由于pH过程的非线性特性,用常规的线性控制方法无法对反应的变化过程做速、精确的反应,在控制过程中很容易引起振荡现象,很难对系统实现最优控。2、信息的远程传输随着自动化技术的发展,人民生活水平的不断提高,很多传统技术已不能满足现代生活及工业的要求,越来越多的系统需要无线通讯等先进技术的支持。GPS(Gl
7、obalPositionSystem)是全球定位系统的简称,它是能在海、陆、空进行全方位实时三维导航与定位的新一代卫星导航定位系统,具有全天候、高精度和高效益等特点。GPS在该系统中用于提供检测位置信息,可以实时监控污染的范围变化GPRS(GeneralPacketRadioService)是通用分组无线业务的简称。它特别适合突发性、频繁的小流量数据传输。优点是:传输速率高;可以与其它数据网络无缝连接;传输数据量大;按流量收费,费用较低[6]。而GSM模块短消息发送与接受更有利于本设计的进行。当被监控设备和控制中心的距离较近时,可采用RS