智能農(nóng)業(yè)多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)精品資料

1、B 智 能 L 據(jù) 采 一：y 務(wù)統(tǒng) 設(shè) n n n 摘. 要. I 本 設(shè). 計(jì)- 使 用 虛 擬- 儀. 器 技 術(shù)- 實(shí) 現(xiàn) 了- 智 匕匕 厶冃 農(nóng) 業(yè)- 多 通 道一 數(shù)一 據(jù). 同. 時(shí). 采. 集. 1 存一 儲(chǔ). 和 管一 理一 1 報(bào). 警. 記. 錄. 等. 功. 能一 1 本. 設(shè)一 計(jì)一 是. 虛一 擬- 儀一 器. 在一 農(nóng)- 業(yè)一 領(lǐng)一 域一 監(jiān)一 測(cè)一 的一 成 功一 嘗 試 ，一 實(shí)一 踐 證一 明 虛 擬一 儀 器 是 一 種一 較 好 的 數(shù) 據(jù) 采一 集 的 工- 具一 ，- 匕匕 厶冃 夠 高 效 的 完 成一 植 物 生 長(zhǎng)一 過- 程 和一 環(huán)一 境

2、一 信一 息一 的一 測(cè)一 控一 任一 務(wù)一 U U L U U U U 關(guān) 鍵 詞 n n n 口 n n n 虛一 擬一 儀一 器一 數(shù)一 據(jù)一 采_ 集一 多一 通一 道一 L_ 丄 b_ v_ 丄 E 一 w 隨 著 計(jì) 算 機(jī) 技一 術(shù) 的 發(fā) 展 ，一 數(shù) 字 設(shè)一 備 正 在一 逐 步 取 代一 模- 擬一 設(shè)一 備一 ，一 計(jì)- 算一 機(jī)- 監(jiān)一 測(cè)- 與一 控一 制一 技一 術(shù)_ 正一 在一 發(fā)一 揮一 非一 常一 重一 要一 的一 作一 用一 而一 傳一 統(tǒng)一 農(nóng)一 業(yè)一 的一 生一 產(chǎn)一 方一 式一 丄 要一 是一 人一 丄 勞一 作一 ，- 這一 種一 生一 產(chǎn)一 方一

3、 式一 不 僅一 單一 ，- 而一 且一 還一 不 能一 及一 時(shí)一 監(jiān) 測(cè)一 農(nóng)一 作 物一 生一 長(zhǎng)一 狀 態(tài)一 無 法一 及一 時(shí)一 供 給一 水 肥一 與一 管 理 ，- 嚴(yán) 一g一一 影 響一 農(nóng) 作一 物 的 產(chǎn)一 量 把 數(shù) 據(jù) 采一 集- 融- 入_ 到- 農(nóng)- 業(yè)一 里- 亠 符- 合- 智- 能- 農(nóng)一 業(yè)一 的_ 要- 求一 亠 也一 能- 很一 好一 的一 解一 決- 丄 述 問一 題- 二 丄 目- 前- 先 進(jìn)一 的一 數(shù)一 據(jù)- 采 集 系 統(tǒng) , 不 僅 需 要 各 個(gè) 設(shè) 備 可 以 單 獨(dú) 完 成 數(shù) 據(jù) 采一 集 ，一 而 且一 要 求 彼 此 之一 間

4、可 以 互一 相 通 信一 亠 以一 完. 成. 實(shí). 時(shí). 數(shù)一 據(jù). 采. 集. 及. 分. 析. ，- 實(shí). 現(xiàn). 信. 息. 共. 享. ，- 便. 于 對(duì)- 眾 多 的 信 號(hào) 進(jìn) 行- 對(duì)- 比- 、 自 動(dòng) 分 析 ，- 得 出- 比- 較一 準(zhǔn). 確. 的. 判. 斷. ，- 較. 傳一 統(tǒng). 數(shù)一 據(jù). 采一 集. 方. 式- 有. 很. 大. 提. 高一 1 本. 文一 基一 于. 虛一 擬- 儀- 器. 技一 術(shù) 設(shè)一 計(jì). 丄 智一 匕匕 厶冃 農(nóng)一 業(yè). 多一 通 道 數(shù) 據(jù) 采 集 系 統(tǒng) ，一 該 系 統(tǒng) 可 同 時(shí)一 實(shí) 現(xiàn) 多 通 道 信 號(hào)一 采 集 ，-

5、監(jiān)一 測(cè)- 作- 物 生. 長(zhǎng) 過一 程 及一 環(huán) 境 信 息 ，- 實(shí) 時(shí) 顯一 示一 記 錄一 分 析一 和一 處一 理一 實(shí)一 驗(yàn)一 數(shù)一 據(jù)一 等一 功一 能一 U 1 2 口 n n 口 n n n 丄 道一 數(shù)一 據(jù)一 采一 集一 系一 統(tǒng)一 總一 體一 設(shè)一 計(jì)_ 框一 圖一 整一 個(gè)一 系一 統(tǒng)一 從一 函一 數(shù)一 發(fā)一 生一 器一 開一 始一 ，一 通一 過一 函一 數(shù)一 發(fā)一 生一 器一 發(fā) 出一 的 電 信 號(hào)一 ，一 經(jīng) 過 轉(zhuǎn) 接 板 ，一 將 信 號(hào) 送一 至一 數(shù) 據(jù) 采一 集一 卡- 進(jìn)一 行- 采一 集一 ，一 然一 后- 用一 軟一 件一 進(jìn)一 行一 處一

6、理一 在一 采一 集一 過一 程一 中一 將- 數(shù)一 據(jù)一 保一 存一 到一 數(shù)一 據(jù)一 庫(kù)一 里一 亠 再一 通一 過一 對(duì)一 表一 格一 的一 時(shí)一 間一 查- 詢一 實(shí)一 現(xiàn)一 歷一 史一 數(shù)一 據(jù)- 的一 訪一 問一 ，- 具一 體一 框一 圖一 見一 圖一 丄 所一 示一 虛一 擬 儀一 器- 軟一 件 系- 統(tǒng) 設(shè) 計(jì) 需- 要一 考- 慮- 的 旦 素 很 多 ，- 如 硬 件一 要 求 、 計(jì) 算 機(jī) 硬 件一 操 作 系- 統(tǒng)一 軟一 件一 等- ，- 因- 此_ 亠 必一 須一 結(jié)一 合- 使一 用一 的_ 儀一 器- 和- 數(shù)- 據(jù)- 采一 集- 設(shè)一 備- 進(jìn)一 行-

7、分 析一 在一 方 案- 確- 定一 時(shí) 亠 根一 據(jù)- 系一 統(tǒng) 的 自 身 特 點(diǎn) , 設(shè) 計(jì) 個(gè) 基 于 計(jì) 算 機(jī) 自 身 的 數(shù) 據(jù) 采 集 系 統(tǒng) 。 系 統(tǒng) 可 分 為 數(shù) 據(jù) 采 集 、 采 集 數(shù) 據(jù) 實(shí) 時(shí) 顯 示 、 存 儲(chǔ) 于 管 理 、 報(bào) 警 記 錄 等 功 能 3 。 在 軟 件 的 設(shè) 計(jì) 中 上 位 機(jī) 以 L a b V I E W 為 平 臺(tái) 編 寫 數(shù) 據(jù) 采 集 模 塊 、 數(shù) 據(jù) 保 存 模 塊 、 歷 史 數(shù) 據(jù) 查 詢 模 塊 和 報(bào) 警 記 錄 模 塊 上 位 機(jī) 是 虛 擬 實(shí) 現(xiàn) 的 關(guān) 鍵 其 /、 軟 件 的 結(jié) 構(gòu) 框 圖 如 圖 2

8、 所 示 。 2 系 統(tǒng) 具 /、 體 應(yīng) 用 程 序 的 實(shí) 現(xiàn) 2 - 1 數(shù) 據(jù) 采 集 程 序 設(shè) 計(jì) 1 ) 數(shù) 據(jù) 采 集 觸 發(fā) 電 路 。 觸 發(fā) 信 號(hào) 通 常 是 指 能 夠 引 發(fā) 一一一 個(gè) 操 作 的 信 號(hào) 。 用 戶 設(shè) 置 開 始 測(cè) 量 的 時(shí) 刻 可 以 用 觸 發(fā) 信 號(hào) 來 設(shè) 計(jì) 。 舉 例 來 說 如 果 所 做 的 系 統(tǒng) 需 要 測(cè) 試 一一一 個(gè) 模 擬 電 路 對(duì) 一一一 個(gè) 模 擬 脈 沖 輸 入 信 號(hào) 響 應(yīng) 時(shí) 就 可 以 用 脈 沖 輸 入 信 號(hào) 作 為 觸 發(fā) 信 號(hào) 來 測(cè) 量 設(shè) 備 確 疋 何 時(shí) 開 始 采 集 樣 本

9、如 果 用 戶 不 用 觸 發(fā) 信 號(hào) 的 話 那 么 就 要 在 加 入 測(cè) 試 信 號(hào) 之 刖 采 集 數(shù) 據(jù) 。 當(dāng) 用 戶 配 置 一一一 個(gè) 觸 發(fā) 信 號(hào) 時(shí) 必 須 首 先 確 疋 觸 發(fā) 一一一 個(gè) 什 么 操 作 以 及 如 何 得 到 觸 發(fā) 信 號(hào) 4 。 本 設(shè) 計(jì) 的 電 路 就 是 通 過 索 引 數(shù) 組 進(jìn) 行 溫 度 間 隔 、 壓 力 間 隔 和 流 量 間 隔 的 選 擇 控 制 來一 產(chǎn) 生一 n 個(gè) 觸 發(fā) 信一 號(hào) 進(jìn) 行 觸一 發(fā)一 所 選一 擇一 的一 采 集 通 道 首 先 將 三 丄 信 號(hào). 間 隔 通 過. 索 引. 數(shù) 組 連 到 丄 進(jìn)

10、. 制 f 丄 丄 循 環(huán) 中- 作- 為 觸 發(fā) 信. 號(hào) ，- 再 把- 信 號(hào)一 丄 另. 一 丄 丄 進(jìn). 制. 數(shù)一 進(jìn)- 行. 捆. 綁一 ，- 經(jīng). 過- 布. 爾. 數(shù)一 組. 轉(zhuǎn)一 換一 至. 函一 數(shù)一 - 觸一 發(fā). 電一 路. 如一 圖一 3一 所. 示一 O 丄 多一 通. 道 數(shù) 據(jù) 采 集 程 序 1 為 了- 解一 決 同 步 采一 樣 可 能 出 現(xiàn) 的 問- 題一 ，- 本- 設(shè)- 計(jì)- 采 用 了- 間一 隔 掃一 描一 的一 方 式- 使 用 這一 種 方一 法一 ，一 通一 常一 是一 通一 道一 的一 時(shí) 鐘一 速一 度一 比 掃 描 時(shí)一 U 鐘

11、1 在 這 種 情 況 丄 ，- 在一 每 丄 掃 描一 通 道 的 時(shí) 鐘 速 度一 更一 快一 規(guī)一 模一 較一 小_ 的一 相_ 鄰一 通一 道一 間一 采一 樣_ 間一 隔一 本一 設(shè)一 計(jì)一 利一 用一 丄 丄 丄 循一 環(huán)一 對(duì) 采一 樣一 間一 隔一 的一 控一 制一 ，一 實(shí)一 現(xiàn)一 丄 三一 通 道 同 時(shí) 采一 樣 首 先一 給 出 正一 弦 波 三一 角 波 和一 c_ 丄 丄 丄 丄 波一 形一 信一 號(hào)- ，一 經(jīng)一 條一 件一 結(jié)一 構(gòu)一 旦 數(shù)一 進(jìn)一 行一 選一 擇一 ，- 再一 由一 溫一 度- 計(jì)一 顯一 示一 當(dāng)一 前- 溫一 度- 亠 同一 時(shí)一 記一

12、錄一 時(shí)一 間 多 通 道 數(shù) 據(jù) 采一 集 程一 序 如一 圖 4- 所一 示 3 一 數(shù) 據(jù)一 記 錄 文 件一 保一 存一 程一 序一 使 用一 數(shù)- 據(jù)一 記一 錄 文 件 可一 以一 在 L 丄 丄 v 丄 E w 中 快一 速 和一 方 便 地一 訪 問一 和一 操 作 數(shù)- 據(jù)- 文一 件一 ，- 并一 且- 可_ 以一 方_ 便- 地_ 組- 織- 具- 有- 復(fù)- 雜一 結(jié)一 構(gòu)一 的一 數(shù)一 據(jù)- 數(shù)一 據(jù)- 記一 錄一 文一 件一 存一 儲(chǔ)- 數(shù)一 據(jù)- 的一 方 法一 與一 數(shù)一 據(jù)- 庫(kù) 文 件 相 似 , 是 把 數(shù) 據(jù) 作 為 由 相 同 結(jié) 構(gòu) 的 記 錄 組

13、成 的 一一一 個(gè) 序 列 來 保 存 每 一一一 行 是 一一一 個(gè) r e C 0 r d ( 記 錄 ), 每 一一一 個(gè) 記 錄 都 必 須 含 有 相 同 的 數(shù) 據(jù) 結(jié) 構(gòu) L a b V I E W 把 每 -一一 個(gè) 記 錄 作 為 一一一 個(gè) 簇 寫 入 文 件 記 錄 的 每 一一一 個(gè) 組 成 元 素 可 以 是 任 何 類 型 的 數(shù) 據(jù) 使 用 數(shù) 據(jù) 記 錄 文 件 只 需 要 極 少 量 的 操 作 這 使 讀 取 和 寫 入 速 度 非 常 快 它 還 簡(jiǎn) 化 了 數(shù) 據(jù) 獲 取 的 方 式 因 為 可 以 根 據(jù) r e C 0 r d n U m b e r

14、 來 訪 問 所 需 的 任 何 一一一 個(gè) 記 錄 這 就 使 隨 機(jī) 訪 問 既 快 又 簡(jiǎn) 便 數(shù) 據(jù) 記 錄 文 件 保 存 程 序 如 圖 5 所 示 4 ) 波 形 文 件 保 存 程 序 。 使 用 波 形 文 件 輸 入 輸 出 函 數(shù) 可 以 把 W a V e f 0 r m 存 儲(chǔ) 為 波 形 文 件 從 本 質(zhì) 上 來 說 波 形 文 件 是 一一一 種 特 殊 的 數(shù) 據(jù) 記 錄 文 件 其 /、 包 含 的 數(shù) 據(jù) 有 波 形 的 起 始 時(shí) 間 t 0 、 間 隔 時(shí) 間 A t 和 所 采 集 的 數(shù) 據(jù) Y 波 形 文 件 程 序 保 存 如 圖 6 所 示

15、本 設(shè) 計(jì) 先 將 兩 維 矩 陣 轉(zhuǎn) 換 為 一一一 維 向 量 再 將 一一一 維 向 量 寫 入 電 子 表 格 文 件 中 實(shí) 現(xiàn) 波 形 文 件 的 保 存 該 設(shè) 計(jì) 中 還 能 自 動(dòng) 搜 索 具 /、 體 日 期 時(shí) 的 波 形 文 件 為 下 面 的 查 詢 報(bào) 警 功 能 做 好 了 鋪 墊 5 。 丄 亠 2 歷一 史一 數(shù) 據(jù) 查 詢 程一 序 設(shè) 計(jì) 對(duì) 丄 已 收一 集 的一 數(shù) 據(jù). 庫(kù). 中. 的. 歷. 史. 數(shù)一 據(jù). 可. 以. 進(jìn). 行- 查. 詢. 和. 存. 儲(chǔ). 因. 此. 根 據(jù). 相 關(guān) 的 檢 索 條 件- ，- 進(jìn) 行 主 要 的 程 序

16、保 存 數(shù) 據(jù)一 設(shè). 置一 ，- 以. 節(jié). 省. 時(shí)一 間. ，- 具. 體一 程. 序. 見- 圖一 二 該. K 咅 分一 設(shè). 計(jì)- 是一 利. 用一 波- 形一 產(chǎn). 生一 時(shí)- 記一 錄. 的一 時(shí)- 間一 ，- 通. 過- 讀 取 電 丄 表 格 程 序 查 找 出一 丄 波 形 在 數(shù) 值 文 本- 文 件- 丄 從- 指 定一 字 符 偏 移 量 開 始 讀一 取 指 定 數(shù) 量 的 行 或一 列一 ，一 并一 使一 數(shù)一 據(jù)一 轉(zhuǎn)一 換一 為一 雙一 精一 度一 的一 二一 維一 數(shù)一 組一 亠 這 樣 就 可 以 查 詢 表 格 里一 的 文 件 丄 n n n 2-

17、亠 3 一 報(bào)一 警一 記一 錄一 程一 序一 設(shè)一 計(jì)- 這一 部一 分一 程一 序一 是一 利一 用一 用一 戶一 事一 件一 來一 編一 寫一 的一 ，一 每一 當(dāng)一 采一 樣一 值一 大一 丄 設(shè) 定一 值一 時(shí)一 亠 則 會(huì)一 觸 發(fā) 用 戶一 事 件 ，一 從一 而 使 接 下 來 循 環(huán)一 里一 的 事 件一 發(fā)- 生一 ，一 然一 后- 進(jìn)一 行一 記一 錄一 數(shù)一 據(jù)- 亠 這一 部一 分一 的一 數(shù)一 據(jù)- 記一 錄一 是一 實(shí)一 時(shí)一 記一 錄一 的一 ，- 并一 進(jìn)一 行一 保一 存一 ，- 每一 次一 重一 啟一 動(dòng)一 系一 統(tǒng)一 時(shí)一 ，- 會(huì)一 清- 空一 所一 保一 存一 的一 記一 錄一 該- 報(bào)一 警一 記一 錄一 的一 時(shí)一 間一 間一 隔- 為一 丄 丄 亠 具- 體一 程 序一 見一 圖一 丄 I I I 3 總一 結(jié) U U U U U U U n U