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基于蓝牙模块GC-05的温室环境测控系统研究

作　者: 贾海政
导　师: 陈军
学　校: 西北农林科技大学
专　业: 农业电气化与自动化
关键词: 蓝牙模块GC-05 数据采集无线传输
分类号: TP273
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 84次
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内容摘要

在传统的温室控制系统中,温室环境检测器与相应执行机构之间通过有线电缆进行通信。有线传输系统的可靠性和抗干扰性能差,限制了农业机器人等移动作业设施的使用以及温室设施的更新。蓝牙技术是近年来发展迅速的短距离无线通信技术,可以用来替代数字设备间的有线电缆连接,本文将蓝牙技术和其它比较成功的短距离无线通信技术进行了比较,提出了采用蓝牙技术设计温室环境测控系统,对温室内的温度、湿度、光照强度、二氧化碳浓度等环境参数进行测控的总体设计方案,以无线方式取代温室环境参数检测器和相应执行机构之间的有线连接,避免了温室内大量电缆的铺设,以达到便捷地对温室环境参数自动监测,灵活地对温室执行机构的自动控制,为作物提供适宜的生长环境,确保温室经济效益。在总体设计方案的基础上,以温度因子测控为例,研究了基于蓝牙模块GC-05的温室温度测控系统。基于蓝牙模块GC-05的温室温度测控系统由温度采集点、控制端以及蓝牙通信链路三部分组成。温度采集点处的温度传感器DS18B20负责采集温室内的温度信息,控制端通过液晶显示器LCD-1602显示采集温度值,并将采集值与预先设置的温度范围进行比较,超过范围蜂鸣器报警,同时控制继电器启停相应执行机构,温度采集点与控制端之间的数据通信通过蓝牙模块GC-05实现。系统的整体调试结果表明该系统很好地实现了温度采集点和控制端之间的无线通信,系统运行稳定,性能达到温室自动控制的要求。系统通用性强,可用于果蔬储藏保鲜、畜舍、冷库、粮库、生产车间等环境控制领域。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-9
第一章绪论  9-14
  1.1 选题的目的与意义  9
  1.2 国内外的温室环境控制系统的研究现状  9-10
  1.3 数据通信系统的通信链路  10-13
    1.3.1 有线通信的种类和特点  10-11
    1.3.2 短距离无线通信方案选择  11-13
  1.4 主要研究内容  13-14
第二章基于GC-05 的温室环境测控系统的总体设计  14-26
  2.1 温室环境因子分析  14-16
    2.1.1 温度因子  14-15
    2.1.2 湿度因子  15-16
    2.1.3 光照强度因子  16
    2.1.4 CO_2 因子  16
  2.2 温室环境各因子的控制  16-18
    2.2.1 温度控制  17
    2.2.2 湿度控制  17-18
    2.2.3 光照控制  18
    2.2.4 CO_2 控制  18
  2.3 系统总体设计目标  18-19
  2.4 系统总体设计方案  19-25
    2.4.1 总体设计  19-20
    2.4.2 硬件设计  20-23
    2.4.3 软件设计  23-25
  2.5 本章小结  25-26
第三章基于GC-05 的温室温度测控系统的硬件实现  26-42
  3.1 系统简介  26
  3.2 系统主要构成器件介绍  26-32
    3.2.1 温度传感器DS18B20  26-29
    3.2.2 微控制器AT89S52  29-30
    3.2.3 蓝牙模块  30-31
    3.2.4 液晶显示模块LCD_1602  31-32
  3.3 硬件电路设计  32-39
    3.3.1 电源电路设计  32-34
    3.3.2 温度采集电路  34
    3.3.3 蓝牙模块GC-05 外围电路  34-35
    3.3.4 AT89S52最小系统  35-36
    3.3.5 液晶显示电路  36-37
    3.3.6 继电器输出电路  37-38
    3.3.7 声光报警电路  38-39
  3.4 硬件抗干扰设计  39-41
    3.4.1 去耦电路  39-40
    3.4.2 印刷电路板的抗干扰措施  40-41
  3.5 本章小结  41-42
第四章基于GC-05 的温室温度测控系统的软件实现  42-50
  4.1 温度采集模块程序设计  42-44
  4.2 显示模块程序设计  44-46
  4.3 单片机串口通信模块程序设计  46-49
  4.4 本章小结  49-50
第五章实验与调试  50-54
  5.1 硬件平台  50
  5.2 模块电路调试  50-51
  5.3 串口通信调试  51-52
  5.4 系统实物以及GC-05 通信距离测试  52-54
第六章结论与展望  54-55
  6.1 结论  54
  6.2 展望  54-55
参考文献  55-59
附录1 温度采集点电路原理图  59-60
附录2 控制端电路原理图  60-61
附录3 温度信号采集程序清单  61-63
附录4 LCM 控制指令表  63-64
附录5 液晶显示器初始化清单  64-65
附录6 温度采集点串口通信程序清单  65-66
附录7 控制端串口通信程序清单  66-68
附录8 采集温度在设定范围内效果图  68
附录9 采集温度超过温度上限效果图  68
附录10 采集温度低于温度下限效果图  68-69
致谢  69-70
作者简介  70

基于蓝牙模块GC-05的温室环境测控系统研究

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