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基于ARM的智能喷药自适应控制系统的研究与开发

高业剑  
【摘要】:随着科学技术的不断进步,高新科学技术在现代农业中的应用越加广泛。农业智能化在国外发达国家已经相当普及,并达到了相当高的水准。我国则相对比较落后,处于刚起步的阶段。中国是一个农业大国,所以尽快实施农业智能化,显得尤其重要。 本课题针对果园农药喷洒过程中,人工作业效率低下、药物利用率低等问题,提出了基于ARM的智能喷药自适应控制系统,将S3C2410、F2806、DM642等三个处理器有机地结合在一起,利用传感器获得的稀疏度、距离、压力等数据信息,系统通过控制算法进行自适应调整,始终保持合理的最有效的喷药状态,最终能够达到高效施药、节约施药的目的。本文完成的主要工作包括: 1)根据系统整体需求,设计出ARM控制器外围硬件电路,选择合适的CPU芯片、RS232、RS485芯片、CAN硬件电路等。 2)根据系统硬件电路,搭建了系统的开发环境,选择Linux操作系统,并对U-BOOT、内核、文件系统进行了移植。使得系统正常启动。 3)根据系统软件需求,设计了系统整体控制算法,并依此进行了应用程序的编写。使系统满足自适应控制。 4)完成基于QT/Embedded的GUI设计,对传感器反馈数据与喷药过程中的实时状态进行同步显示,实现人机交互。 在以上研究的成果及理论的基础上,系统进行了软硬件的调试和运行,最终该系统能够平稳、安全、可靠的运行,达到预期效果。


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