智能农业多通道数据采集系统设计精品资料

1、B 智 能 L 据 采 一：y 务统 设 n n n 摘. 要. I 本 设. 计- 使 用 虚 拟- 仪. 器 技 术- 实 现 了- 智 匕匕 厶冃 农 业- 多 通 道一 数一 据. 同. 时. 采. 集. 1 存一 储. 和 管一 理一 1 报. 警. 记. 录. 等. 功. 能一 1 本. 设一 计一 是. 虚一 拟- 仪一 器. 在一 农- 业一 领一 域一 监一 测一 的一 成 功一 尝 试 ，一 实一 践 证一 明 虚 拟一 仪 器 是 一 种一 较 好 的 数 据 采一 集 的 工- 具一 ，- 匕匕 厶冃 够 高 效 的 完 成一 植 物 生 长一 过- 程 和一 环一 境

2、一 信一 息一 的一 测一 控一 任一 务一 U U L U U U U 关 键 词 n n n 口 n n n 虚一 拟一 仪一 器一 数一 据一 采_ 集一 多一 通一 道一 L_ 丄 b_ v_ 丄 E 一 w 随 着 计 算 机 技一 术 的 发 展 ，一 数 字 设一 备 正 在一 逐 步 取 代一 模- 拟一 设一 备一 ，一 计- 算一 机- 监一 测- 与一 控一 制一 技一 术_ 正一 在一 发一 挥一 非一 常一 重一 要一 的一 作一 用一 而一 传一 统一 农一 业一 的一 生一 产一 方一 式一 丄 要一 是一 人一 丄 劳一 作一 ，- 这一 种一 生一 产一 方一

3、 式一 不 仅一 单一 ，- 而一 且一 还一 不 能一 及一 时一 监 测一 农一 作 物一 生一 长一 状 态一 无 法一 及一 时一 供 给一 水 肥一 与一 管 理 ，- 严 一g一一 影 响一 农 作一 物 的 产一 量 把 数 据 采一 集- 融- 入_ 到- 农- 业一 里- 亠 符- 合- 智- 能- 农一 业一 的_ 要- 求一 亠 也一 能- 很一 好一 的一 解一 决- 丄 述 问一 题- 二 丄 目- 前- 先 进一 的一 数一 据- 采 集 系 统 , 不 仅 需 要 各 个 设 备 可 以 单 独 完 成 数 据 采一 集 ，一 而 且一 要 求 彼 此 之一 间

4、可 以 互一 相 通 信一 亠 以一 完. 成. 实. 时. 数一 据. 采. 集. 及. 分. 析. ，- 实. 现. 信. 息. 共. 享. ，- 便. 于 对- 众 多 的 信 号 进 行- 对- 比- 、 自 动 分 析 ，- 得 出- 比- 较一 准. 确. 的. 判. 断. ，- 较. 传一 统. 数一 据. 采一 集. 方. 式- 有. 很. 大. 提. 高一 1 本. 文一 基一 于. 虚一 拟- 仪- 器. 技一 术 设一 计. 丄 智一 匕匕 厶冃 农一 业. 多一 通 道 数 据 采 集 系 统 ，一 该 系 统 可 同 时一 实 现 多 通 道 信 号一 采 集 ，-

5、监一 测- 作- 物 生. 长 过一 程 及一 环 境 信 息 ，- 实 时 显一 示一 记 录一 分 析一 和一 处一 理一 实一 验一 数一 据一 等一 功一 能一 U 1 2 口 n n 口 n n n 丄 道一 数一 据一 采一 集一 系一 统一 总一 体一 设一 计_ 框一 图一 整一 个一 系一 统一 从一 函一 数一 发一 生一 器一 开一 始一 ，一 通一 过一 函一 数一 发一 生一 器一 发 出一 的 电 信 号一 ，一 经 过 转 接 板 ，一 将 信 号 送一 至一 数 据 采一 集一 卡- 进一 行- 采一 集一 ，一 然一 后- 用一 软一 件一 进一 行一 处一

6、理一 在一 采一 集一 过一 程一 中一 将- 数一 据一 保一 存一 到一 数一 据一 库一 里一 亠 再一 通一 过一 对一 表一 格一 的一 时一 间一 查- 询一 实一 现一 历一 史一 数一 据- 的一 访一 问一 ，- 具一 体一 框一 图一 见一 图一 丄 所一 示一 虚一 拟 仪一 器- 软一 件 系- 统 设 计 需- 要一 考- 虑- 的 旦 素 很 多 ，- 如 硬 件一 要 求 、 计 算 机 硬 件一 操 作 系- 统一 软一 件一 等- ，- 因- 此_ 亠 必一 须一 结一 合- 使一 用一 的_ 仪一 器- 和- 数- 据- 采一 集- 设一 备- 进一 行-

7、分 析一 在一 方 案- 确- 定一 时 亠 根一 据- 系一 统 的 自 身 特 点 , 设 计 个 基 于 计 算 机 自 身 的 数 据 采 集 系 统 。 系 统 可 分 为 数 据 采 集 、 采 集 数 据 实 时 显 示 、 存 储 于 管 理 、 报 警 记 录 等 功 能 3 。 在 软 件 的 设 计 中 上 位 机 以 L a b V I E W 为 平 台 编 写 数 据 采 集 模 块 、 数 据 保 存 模 块 、 历 史 数 据 查 询 模 块 和 报 警 记 录 模 块 上 位 机 是 虚 拟 实 现 的 关 键 其 /、 软 件 的 结 构 框 图 如 图 2

8、 所 示 。 2 系 统 具 /、 体 应 用 程 序 的 实 现 2 - 1 数 据 采 集 程 序 设 计 1 ) 数 据 采 集 触 发 电 路 。 触 发 信 号 通 常 是 指 能 够 引 发 一一一 个 操 作 的 信 号 。 用 户 设 置 开 始 测 量 的 时 刻 可 以 用 触 发 信 号 来 设 计 。 举 例 来 说 如 果 所 做 的 系 统 需 要 测 试 一一一 个 模 拟 电 路 对 一一一 个 模 拟 脉 冲 输 入 信 号 响 应 时 就 可 以 用 脉 冲 输 入 信 号 作 为 触 发 信 号 来 测 量 设 备 确 疋 何 时 开 始 采 集 样 本

9、如 果 用 户 不 用 触 发 信 号 的 话 那 么 就 要 在 加 入 测 试 信 号 之 刖 采 集 数 据 。 当 用 户 配 置 一一一 个 触 发 信 号 时 必 须 首 先 确 疋 触 发 一一一 个 什 么 操 作 以 及 如 何 得 到 触 发 信 号 4 。 本 设 计 的 电 路 就 是 通 过 索 引 数 组 进 行 温 度 间 隔 、 压 力 间 隔 和 流 量 间 隔 的 选 择 控 制 来一 产 生一 n 个 触 发 信一 号 进 行 触一 发一 所 选一 择一 的一 采 集 通 道 首 先 将 三 丄 信 号. 间 隔 通 过. 索 引. 数 组 连 到 丄 进

10、. 制 f 丄 丄 循 环 中- 作- 为 触 发 信. 号 ，- 再 把- 信 号一 丄 另. 一 丄 丄 进. 制. 数一 进- 行. 捆. 绑一 ，- 经. 过- 布. 尔. 数一 组. 转一 换一 至. 函一 数一 - 触一 发. 电一 路. 如一 图一 3一 所. 示一 O 丄 多一 通. 道 数 据 采 集 程 序 1 为 了- 解一 决 同 步 采一 样 可 能 出 现 的 问- 题一 ，- 本- 设- 计- 采 用 了- 间一 隔 扫一 描一 的一 方 式- 使 用 这一 种 方一 法一 ，一 通一 常一 是一 通一 道一 的一 时 钟一 速一 度一 比 扫 描 时一 U 钟

11、1 在 这 种 情 况 丄 ，- 在一 每 丄 扫 描一 通 道 的 时 钟 速 度一 更一 快一 规一 模一 较一 小_ 的一 相_ 邻一 通一 道一 间一 采一 样_ 间一 隔一 本一 设一 计一 利一 用一 丄 丄 丄 循一 环一 对 采一 样一 间一 隔一 的一 控一 制一 ，一 实一 现一 丄 三一 通 道 同 时 采一 样 首 先一 给 出 正一 弦 波 三一 角 波 和一 c_ 丄 丄 丄 丄 波一 形一 信一 号- ，一 经一 条一 件一 结一 构一 旦 数一 进一 行一 选一 择一 ，- 再一 由一 温一 度- 计一 显一 示一 当一 前- 温一 度- 亠 同一 时一 记一

12、录一 时一 间 多 通 道 数 据 采一 集 程一 序 如一 图 4- 所一 示 3 一 数 据一 记 录 文 件一 保一 存一 程一 序一 使 用一 数- 据一 记一 录 文 件 可一 以一 在 L 丄 丄 v 丄 E w 中 快一 速 和一 方 便 地一 访 问一 和一 操 作 数- 据- 文一 件一 ，- 并一 且- 可_ 以一 方_ 便- 地_ 组- 织- 具- 有- 复- 杂一 结一 构一 的一 数一 据- 数一 据- 记一 录一 文一 件一 存一 储- 数一 据- 的一 方 法一 与一 数一 据- 库 文 件 相 似 , 是 把 数 据 作 为 由 相 同 结 构 的 记 录 组

13、成 的 一一一 个 序 列 来 保 存 每 一一一 行 是 一一一 个 r e C 0 r d ( 记 录 ), 每 一一一 个 记 录 都 必 须 含 有 相 同 的 数 据 结 构 L a b V I E W 把 每 -一一 个 记 录 作 为 一一一 个 簇 写 入 文 件 记 录 的 每 一一一 个 组 成 元 素 可 以 是 任 何 类 型 的 数 据 使 用 数 据 记 录 文 件 只 需 要 极 少 量 的 操 作 这 使 读 取 和 写 入 速 度 非 常 快 它 还 简 化 了 数 据 获 取 的 方 式 因 为 可 以 根 据 r e C 0 r d n U m b e r

14、 来 访 问 所 需 的 任 何 一一一 个 记 录 这 就 使 随 机 访 问 既 快 又 简 便 数 据 记 录 文 件 保 存 程 序 如 图 5 所 示 4 ) 波 形 文 件 保 存 程 序 。 使 用 波 形 文 件 输 入 输 出 函 数 可 以 把 W a V e f 0 r m 存 储 为 波 形 文 件 从 本 质 上 来 说 波 形 文 件 是 一一一 种 特 殊 的 数 据 记 录 文 件 其 /、 包 含 的 数 据 有 波 形 的 起 始 时 间 t 0 、 间 隔 时 间 A t 和 所 采 集 的 数 据 Y 波 形 文 件 程 序 保 存 如 图 6 所 示

15、本 设 计 先 将 两 维 矩 阵 转 换 为 一一一 维 向 量 再 将 一一一 维 向 量 写 入 电 子 表 格 文 件 中 实 现 波 形 文 件 的 保 存 该 设 计 中 还 能 自 动 搜 索 具 /、 体 日 期 时 的 波 形 文 件 为 下 面 的 查 询 报 警 功 能 做 好 了 铺 垫 5 。 丄 亠 2 历一 史一 数 据 查 询 程一 序 设 计 对 丄 已 收一 集 的一 数 据. 库. 中. 的. 历. 史. 数一 据. 可. 以. 进. 行- 查. 询. 和. 存. 储. 因. 此. 根 据. 相 关 的 检 索 条 件- ，- 进 行 主 要 的 程 序

16、保 存 数 据一 设. 置一 ，- 以. 节. 省. 时一 间. ，- 具. 体一 程. 序. 见- 图一 二 该. K 咅 分一 设. 计- 是一 利. 用一 波- 形一 产. 生一 时- 记一 录. 的一 时- 间一 ，- 通. 过- 读 取 电 丄 表 格 程 序 查 找 出一 丄 波 形 在 数 值 文 本- 文 件- 丄 从- 指 定一 字 符 偏 移 量 开 始 读一 取 指 定 数 量 的 行 或一 列一 ，一 并一 使一 数一 据一 转一 换一 为一 双一 精一 度一 的一 二一 维一 数一 组一 亠 这 样 就 可 以 查 询 表 格 里一 的 文 件 丄 n n n 2-

17、亠 3 一 报一 警一 记一 录一 程一 序一 设一 计- 这一 部一 分一 程一 序一 是一 利一 用一 用一 户一 事一 件一 来一 编一 写一 的一 ，一 每一 当一 采一 样一 值一 大一 丄 设 定一 值一 时一 亠 则 会一 触 发 用 户一 事 件 ，一 从一 而 使 接 下 来 循 环一 里一 的 事 件一 发- 生一 ，一 然一 后- 进一 行一 记一 录一 数一 据- 亠 这一 部一 分一 的一 数一 据- 记一 录一 是一 实一 时一 记一 录一 的一 ，- 并一 进一 行一 保一 存一 ，- 每一 次一 重一 启一 动一 系一 统一 时一 ，- 会一 清- 空一 所一 保一 存一 的一 记一 录一 该- 报一 警一 记一 录一 的一 时一 间一 间一 隔- 为一 丄 丄 亠 具- 体一 程 序一 见一 图一 丄 I I I 3 总一 结 U U U U U U U n U