基于云平臺(tái)的水產(chǎn)養(yǎng)殖監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)

最后在完成系統(tǒng)基本設(shè)計(jì)任務(wù)后，為順應(yīng)水產(chǎn)養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)，還應(yīng)用(C)1994-2020ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Withthedevelopmentoftheworldsociafaquaticproducts,variousintelligentmonitoringsysthavebeencomprehensiimportantsymboloftheupgradingofmodernaquacultureindusindustrymarket,thereadeficienciesinwaterqualityandenvironmentaldevelopmentofinformatizationandintellectualizationisnotperfect.growthrateofaquacultureindustrygraduallyslowsdown,andtheproductionefficiencyalsolacksroomforimprovement.Inadditiserious.Therefore,theintroductionofnewtechnologiestopromotethetransformationandupgradingoftraditionalaquacultureiTherefore,basedontheInternetofthingstechnology,thispapertakesthedetectionandcontroltechnology,thelowercomputerintegratedprcomputersoftwareandothertechnologiesasthefouinteractionasthecore.Bybuildingrelevanthardwareandwritingcorrespondingprogsoftware,akindofaquacFirstly,intermsofhardware,thispaperselectssuitablehardwproductionrequirements,soastodeterminethebasicframeworkofthesysembeddedprocessor-basedlowercomputersystem,uppercomputer,relacommunicationequipmentandotherThenintermsofsoftware,KeicomputerthroughClanguagetorealizethecommunicationbetweentheandthecloudplatformandtheremotecontroloftheequipment.LabVIEhuman-computerinteractioninterfacewasdesigned,includingthecloudplatformpage,theuppercomputersoftwareinterfaceFinally,afterthecompletionofthebasicdesigntwiththedevelopmenttrendandthepossibleeffectoffuzzycontrKeywords:Aquaculture;IoT;Cloudplatfo(C)1994-2020ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrig 11.1研究背景及意義 11.2水產(chǎn)養(yǎng)殖監(jiān)控系統(tǒng)國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 1.2.1國(guó)內(nèi)水產(chǎn)養(yǎng)殖監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀 21.2.2國(guó)外水產(chǎn)養(yǎng)殖監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀 31.3論文主要工作 31.4本章小結(jié) 32系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì) 42.1系統(tǒng)需求分析 42.2系統(tǒng)方案設(shè)計(jì) 42.3系統(tǒng)通信方案設(shè)計(jì) 72.3.1確定通信硬件方案 72.3.2確定數(shù)據(jù)收發(fā)協(xié)議 82.4本章小結(jié) 83下位機(jī)硬件設(shè)計(jì) 93.1嵌入式單片機(jī)及其外圍器件 93.1.1嵌入式單片機(jī) 93.1.2電源模塊設(shè)計(jì) 3.1.3網(wǎng)絡(luò)通信模塊設(shè)計(jì) 3.1.4串行通信電路 3.1.5指示燈電路 113.1.6程序下載電路 3.1.7復(fù)位電路 3.2增氧機(jī)控制及驅(qū)動(dòng)電路 3.3下位機(jī)硬件電路設(shè)計(jì)總圖 3.4本章小結(jié) 4下位機(jī)程序設(shè)計(jì) 4.1下位機(jī)程序概述 4.2基于嵌入式操作系統(tǒng)的多線程技術(shù) 4.4應(yīng)用SDK文件實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)格式封裝與解析 4.5下位機(jī)程序主要函數(shù)、結(jié)構(gòu)及變量 4.6下位機(jī)程序設(shè)計(jì) 4.6.1下位機(jī)程序運(yùn)行框架 204.6.2云平臺(tái)登錄 4.6.3數(shù)據(jù)發(fā)送 224.6.4指令接收 4.6.5增氧機(jī)控制 244.7功能測(cè)試 4.8本章小結(jié) (C)1994-2020ChinaAcademicJou5上位機(jī)軟件及人機(jī)交互設(shè)計(jì) 5.1上位機(jī)軟件概述 285.2上位機(jī)軟件設(shè)計(jì) 285.2.1網(wǎng)絡(luò)模式 5.2.2離線模式 305.3功能測(cè)試 5.4人機(jī)交互 5.4.1云平臺(tái)交互頁(yè)面 5.4.2上位機(jī)軟件界面 5.5本章小結(jié) 6基于模糊算法的增氧機(jī)控制仿真 6.1增氧機(jī)模糊控制概述 6.2建立Simulink模型 386.3電壓給定模糊控制器 38 406.5仿真結(jié)果及分析 6.6本章小結(jié) 7結(jié)論與展望 49 49參考文獻(xiàn) 作者簡(jiǎn)介 致謝 水產(chǎn)養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)經(jīng)過(guò)了數(shù)十年高速發(fā)展已經(jīng)成為全球食品行業(yè)中增長(zhǎng)最快的產(chǎn)業(yè)因?yàn)槟壳拔覈?guó)的水產(chǎn)養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)在工廠化養(yǎng)殖以及智能監(jiān)控系統(tǒng)的普及程度上仍舊不較昂貴，中小型養(yǎng)殖企業(yè)無(wú)法承擔(dān)高昂成本。另外，目前云平臺(tái)技術(shù)也同樣因服務(wù)1.2水產(chǎn)養(yǎng)殖監(jiān)控系統(tǒng)國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀1器的儀器檢測(cè)法?。經(jīng)驗(yàn)法在如今國(guó)內(nèi)的傳統(tǒng)水產(chǎn)養(yǎng)殖中仍然得以應(yīng)用，這對(duì)養(yǎng)殖方面，這類養(yǎng)殖人員由于傾向于傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)，也在一定程度上阻礙了科學(xué)儀器的普及。方武等人設(shè)計(jì)了一套基于ZigBee信息傳輸技術(shù)的水產(chǎn)養(yǎng)殖自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)13,從應(yīng)用作，在全國(guó)范圍內(nèi)開(kāi)展產(chǎn)品試點(diǎn)工作是目前較為流行的做法3,例如中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)的2指定終端，同樣也有著較低的學(xué)習(xí)成本優(yōu)勢(shì)5。了針對(duì)魚(yú)病的處理平臺(tái)，可以通過(guò)圖像識(shí)別技術(shù)來(lái)對(duì)常見(jiàn)魚(yú)病進(jìn)行確診。1.3論文主要工作(1)根據(jù)養(yǎng)殖現(xiàn)場(chǎng)的各項(xiàng)實(shí)際需求對(duì)系統(tǒng)整體方案進(jìn)行設(shè)計(jì)，同時(shí)對(duì)下位機(jī)系(2)根據(jù)云平臺(tái)開(kāi)發(fā)以及下位機(jī)硬件特性編寫(xiě)對(duì)應(yīng)下位機(jī)程序和上位機(jī)軟件，(3)對(duì)基于模糊控制算法的增氧機(jī)控制進(jìn)行Simulink仿真，作為前瞻性研究用32.1系統(tǒng)需求分析(1)傳感器需求分析(2)云平臺(tái)需求分析(3)下位機(jī)需求分析(4)上位機(jī)軟件需求分析；(5)設(shè)備通訊需求分析；(6)調(diào)控設(shè)備需求分析；2.2系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)方案框架如圖2-1所示。下面將對(duì)設(shè)計(jì)部分的內(nèi)容進(jìn)行闡述說(shuō)明。4圖圖2-1整體設(shè)計(jì)框架(1)傳感器選擇依據(jù)與方案水產(chǎn)養(yǎng)殖需要測(cè)量溫度、溶氧度以及pH信息，同時(shí)需要考慮檢測(cè)的環(huán)境，因此這里需要選用面向水產(chǎn)養(yǎng)殖領(lǐng)域運(yùn)行良好的傳表2-1傳感器各項(xiàng)參數(shù)測(cè)量范圍(溶解氧)測(cè)量范圍測(cè)量范圍(溫度)測(cè)量精度測(cè)量精度(溶解氧)工作溫度測(cè)量精度(溫度)測(cè)量精度(溫度)工作溫度最大壓力105℃時(shí)，為6.9bar5(C)1994-2020ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsr的是標(biāo)準(zhǔn)的MODBUS-RTU通訊協(xié)議。串口格式為數(shù)據(jù)位8位，停止位1位，無(wú)奇偶(2)云平臺(tái)選擇依據(jù)與方案受時(shí)間和地點(diǎn)的限制就可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)云平臺(tái)WEB頁(yè)面，查詢信息、發(fā)送指令都(3)下位機(jī)設(shè)計(jì)依據(jù)與方案件系統(tǒng)(下位機(jī)硬件選型與設(shè)計(jì)將在第3章進(jìn)行論述)。為使下位機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)以數(shù)據(jù)發(fā)送和指令接收兩方面為核心的各項(xiàng)子程序功能，這里選用Keil軟(4)上位機(jī)軟件設(shè)計(jì)依據(jù)與方案6(5)調(diào)控設(shè)備設(shè)計(jì)依據(jù)與方案-變頻器組合的增氧機(jī)控制系統(tǒng)。另外，增氧機(jī)的轉(zhuǎn)速可通過(guò)安上位機(jī)就可以通過(guò)有線方式和云平臺(tái)之間進(jìn)行穩(wěn)定的信息傳輸。若遇到網(wǎng)絡(luò)故障導(dǎo)致例如安裝網(wǎng)絡(luò)攝像頭等。系統(tǒng)通信硬件方案如圖2-2所示。網(wǎng)線器互聯(lián)網(wǎng)7(C)1994-2020ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.以上對(duì)養(yǎng)殖現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備通信所涉及的硬件以及硬件連接情況進(jìn)行了描述，下面將對(duì)數(shù)據(jù)收發(fā)協(xié)議方案進(jìn)行選擇。無(wú)論是下位機(jī)系統(tǒng)還是上位機(jī)，都需要與云平臺(tái)服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，需要相應(yīng)的通信協(xié)議，云平臺(tái)也面向開(kāi)發(fā)者提供了一種針對(duì)嵌入式領(lǐng)域中較為實(shí)用的數(shù)據(jù)收發(fā)EDP(EnhancedDeviceProtocol,增強(qiáng)設(shè)備協(xié)議)是OneNET平臺(tái)根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)特點(diǎn)專門(mén)開(kāi)發(fā)的基于TCP的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議7),可以廣泛應(yīng)用到家居、交通、物流、能源等行業(yè)應(yīng)用中。該協(xié)議有如下特點(diǎn)：(1)長(zhǎng)連接協(xié)議；(2)數(shù)據(jù)加密傳輸；(3)終端數(shù)據(jù)點(diǎn)上報(bào)，支持的數(shù)據(jù)點(diǎn)類型為浮點(diǎn)數(shù)(float)、整型(int)、字符串(4)平臺(tái)消息下發(fā)(支持離線消息);(5)基于端到端的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。表2-2列出了EDP協(xié)議在設(shè)備端需求、可靠性以及應(yīng)用場(chǎng)景三個(gè)方面的特點(diǎn)。Tab.2-2Datatransceiver需要設(shè)備上報(bào)數(shù)據(jù)到平臺(tái)；需要實(shí)時(shí)接收控制指令；需要保持長(zhǎng)連接時(shí)數(shù)據(jù)傳輸與控制的場(chǎng)景經(jīng)過(guò)以上分析和總結(jié)可知，EDP協(xié)議非常適合作為本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)收發(fā)協(xié)議。2.4本章小結(jié)本章對(duì)系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計(jì)。首先從需求側(cè)出發(fā)，將系統(tǒng)各個(gè)部分的需求和對(duì)應(yīng)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行詳細(xì)闡述。最后確定現(xiàn)場(chǎng)通信的硬件方案，最后選擇了適合的數(shù)據(jù)收發(fā)協(xié)議。83.1嵌入式單片機(jī)及其外圍器件PAI3HMSSWDIOPCI3TAMPBu亦|m0的器的路;的c_班NCNC8司5開(kāi)哥玉=__(1)32位處理器，主頻為72Mhz;(2)可用外部針腳數(shù)量為100,其中GPIO引腳數(shù)量為80;9(C)1994-2020ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsr3.1.2電源模塊設(shè)計(jì)電源選用了型號(hào)為L(zhǎng)M17805和AMS1117的供電模塊，電路設(shè)計(jì)如圖3-2所示。3470UF“1N4007L￥23電源為下位機(jī)系統(tǒng)提供了12V的電壓，可以為傳感器提供工作電壓。但嵌入式單片機(jī)模塊的工作電壓為3.3V,所以需要利用LM17805模塊將12V轉(zhuǎn)至5V,再利用AMS1117模塊將5V轉(zhuǎn)至3.3V。(1)可調(diào)節(jié)的輸出電壓，可輸出1.5V,1.8V,2.5V,2.85V以及3.3V等5種電壓規(guī)(2)可輸出1A的電流；(3)最大輸入電壓為15V;(4)工作溫度，控制端為0～125℃,功率晶體管為0～150℃。這里選用符合IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)控制芯片ENC28J60,只要嵌帶有SPI接口就可以和該以太網(wǎng)芯片進(jìn)行連接，數(shù)據(jù)傳輸速率高達(dá)10M/s,滿足設(shè)計(jì)的需要9。再配合網(wǎng)絡(luò)變壓器HR911105A,就可以為下位機(jī)提供高速穩(wěn)定的寬帶網(wǎng)以太網(wǎng)模塊ENC28J60通過(guò)與單片機(jī)STM32F103VET6的SPI1接口連接20]。首先是信號(hào)線SO(數(shù)據(jù)輸出)、SI(數(shù)據(jù)輸入)和SCK(時(shí)鐘信號(hào)),分別與單片機(jī)的SPI1-MISO、SPI1-MOSI和SPI1-SCK三個(gè)端口相連；CS(網(wǎng)卡片選信號(hào))連接單片機(jī)的SPI1-NSS端口；INT(中斷信號(hào))連接單片機(jī)的PA8端口。這樣，正確配置處(C)1994-2020ChinaAcademicJournalElectronicPublishin理器SPI1端口后，單片機(jī)就可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)模塊ENC28J60與外界進(jìn)行通信。通信模塊電路圖如圖3-3所示。單片機(jī)通過(guò)借助SPI接口快速調(diào)用通信模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)送。而在數(shù)據(jù)接收環(huán)節(jié)，由于單片機(jī)與通信模塊采用了中斷機(jī)制，避免了設(shè)置循環(huán)代碼而浪費(fèi)處理器資源。3.1.4串行通信電路由方案設(shè)計(jì)可知，傳感器和下位機(jī)是通過(guò)串行接口并按照Modbus協(xié)議進(jìn)行通信，因此為滿足串行通信的需求，這里對(duì)常用串行接口RS485和RS232電路進(jìn)行設(shè)計(jì)。電路設(shè)計(jì)如圖3-4所示。485RXV為下位機(jī)的電路板配置指示燈，用于通過(guò)不同的顏色來(lái)對(duì)下位機(jī)的運(yùn)行情況進(jìn)行描述，例如綠色燈常亮代表工作正常，黃色燈亮代表網(wǎng)絡(luò)故障，紅色燈代表下位機(jī)工果單片機(jī)3.3V的工作電壓正常，則該指示燈就會(huì)亮。圖3-5為指示燈電路設(shè)計(jì)。為滿足后期程序的調(diào)試和升級(jí)，需要設(shè)計(jì)程序下載接口電路。電路設(shè)計(jì)如圖3-6復(fù)位電路是一種用來(lái)使電路恢復(fù)到起始狀態(tài)的電路設(shè)備，復(fù)位電路原理圖如圖(C)1994-2020ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsr3.2增氧機(jī)控制及驅(qū)動(dòng)電路通過(guò)編寫(xiě)程序令嵌入式單片機(jī)輸出一系列占空比可調(diào)的PWM于占空比的電壓輸入量，且電壓范圍是0～10V。3.3下位機(jī)硬件電路設(shè)計(jì)總圖在對(duì)各部分器件及電路進(jìn)行論述后，下一步將各部分進(jìn)行匯“STM32F103VET6”處理器，將周圍各個(gè)模塊、外設(shè)以及繼電器器件進(jìn)行連接，共(C)1994-2020ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrig金要工明明金要工明明號(hào)號(hào)H:一g 目紅蘭H]8陽(yáng)U皇謂明a與喜HT可可量喜圖3-9下位機(jī)硬件電路總圖3.4本章小結(jié)(C)1994-2020ChinaAcademicJournalElectronicPublish4下位機(jī)程序設(shè)計(jì)4.1下位機(jī)程序概述(1)建立穩(wěn)定的TCP連接在TCP/IP協(xié)議模型的傳輸層中，存在有兩個(gè)重要的協(xié)議，分別是TCP協(xié)議 (TransmissionControlProtocol,傳輸控制協(xié)議)和UDP協(xié)議(UserDatagramProtocol,用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議)[21,UDP協(xié)議提供的是一種不可靠的信息傳輸服(2)數(shù)據(jù)的打包與解析環(huán)節(jié)，用戶可以通過(guò)云平臺(tái)WEB頁(yè)面給下位機(jī)發(fā)送指令，而這同樣是“Json格式”4.2基于嵌入式操作系統(tǒng)的多線程技術(shù)這是一款擁有結(jié)構(gòu)小巧、搶占式多任務(wù)實(shí)時(shí)內(nèi)核的操作系統(tǒng)，能夠管理最多64個(gè)任務(wù)。借助操作系統(tǒng)，就可以將下位機(jī)各個(gè)子程序分別建立線程，這樣就可以充分利4.3基于LWIP協(xié)議棧的Socket技術(shù)TCP/IP協(xié)議通過(guò)各種標(biāo)準(zhǔn)來(lái)為兩個(gè)或多個(gè)節(jié)點(diǎn)提供通信服務(wù)，可以將其概括為一種分層結(jié)構(gòu)，由上至下分別為應(yīng)用層、傳輸層、方便的進(jìn)行程序的開(kāi)發(fā)245。圖4-1為Socket網(wǎng)絡(luò)編程流程圖。bindFig.4-1Socketnetworkprogrammingflowchart(C)1994-2020ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www將它們進(jìn)行二次封裝，封裝成Socket編程語(yǔ)言中常用的套接字函數(shù)26),就可以直接調(diào)用進(jìn)行Socket網(wǎng)絡(luò)編程。表4-1列出了經(jīng)二次封裝后的套接字函數(shù)。原函數(shù)作用向內(nèi)核申請(qǐng)一個(gè)套接字發(fā)送UDP報(bào)文下位機(jī)與云平臺(tái)之間的信息傳遞，依靠的是一種“Json格式”數(shù)據(jù)包。這就需要用到云平臺(tái)提供給開(kāi)發(fā)人員的SDK(SoftwareDevelopmentKit,軟件開(kāi)發(fā)工具包)文件實(shí)現(xiàn)對(duì)該格式的封裝和解析功能2。在這個(gè)軟件開(kāi)發(fā)工具包中，提供了為格式封裝和解析所需的各種庫(kù)函數(shù)，編寫(xiě)程序時(shí)可以直接對(duì)其進(jìn)行調(diào)用。表4-2列出了軟件開(kāi)發(fā)工具包提供的庫(kù)函數(shù)。表4-2軟件開(kāi)發(fā)工具包提供的庫(kù)函數(shù)(部分)作用向?qū)ο笾刑砑釉叵驅(qū)ο笾刑砑訑?shù)字(1)數(shù)據(jù)包結(jié)構(gòu)pbufpbuf是一種數(shù)據(jù)包結(jié)構(gòu)，也是數(shù)據(jù)的載體，在這個(gè)結(jié)構(gòu)中定義了若干變量和指針用于記錄數(shù)據(jù)的方方面面，有了pbuf結(jié)構(gòu)，就可以將數(shù)據(jù)包在協(xié)議棧各層級(jí)之間傳遞，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)包發(fā)送或接收。pbuf結(jié)構(gòu)如圖4-2所示。Fig.4-2Schematicdiagramof(2)任務(wù)間數(shù)據(jù)傳遞郵箱(3)系統(tǒng)任務(wù)建立函數(shù)系統(tǒng)任務(wù)建立函數(shù)的原型為sys_thread_new(constchar*name,lwip_thread_fnthread,void*arg,intstacksize,intp(4)多任務(wù)并發(fā)機(jī)制實(shí)現(xiàn)多任務(wù)并發(fā)機(jī)制的函數(shù)原型是select(intmaxfdp1,fd_set*readset,fd_set“多任務(wù)阻塞機(jī)制”來(lái)說(shuō)，協(xié)議棧提供的“select多任務(wù)并發(fā)機(jī)制”可以更好的提升(C)1994-2020ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.4.6下位機(jī)程序設(shè)計(jì)在下位機(jī)程序設(shè)計(jì)之前，需要對(duì)程序總體框架進(jìn)行論述，圖硬件、軟件初始化建立任務(wù)啟動(dòng)系統(tǒng)調(diào)用通信主函數(shù)建立連接并登陸N是否建立連接YNY接收傳感器數(shù)據(jù)執(zhí)行相應(yīng)指令YNFig.4-3Lowercomputerprogramflowchart建立TCP通信后，就會(huì)調(diào)用“select(C)1994-2020ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allri和保密性。圖4-4為登陸云平臺(tái)流程圖。NYNY圖4-4登陸云平臺(tái)流程圖(C)1994-2020ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrig4.6.3數(shù)據(jù)發(fā)送下位機(jī)的單片機(jī)內(nèi)部是通過(guò)中斷機(jī)制來(lái)獲取，所以應(yīng)該建立協(xié)議?？梢宰R(shí)別的“sys_mbox_t”指針類型的消息郵箱變量，分別用于接收這三種數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的指針。數(shù)據(jù)發(fā)送程序負(fù)責(zé)將傳感器傳輸過(guò)來(lái)的三個(gè)數(shù)據(jù)參數(shù)NYNYFig.4-5Datasentflow數(shù)據(jù)發(fā)送程序會(huì)將包含有三種環(huán)境參數(shù)的數(shù)據(jù)進(jìn)行“Json”格式的封裝，封裝后(C)1994-2020ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrig的格式信息會(huì)被發(fā)送函數(shù)按照網(wǎng)絡(luò)模型的層級(jí)結(jié)構(gòu)逐層打包封裝并調(diào)用合適的網(wǎng)絡(luò)接口發(fā)送至云平臺(tái)。下位機(jī)會(huì)接收來(lái)自云平臺(tái)的各類數(shù)據(jù)包并解析，這樣的數(shù)據(jù)包在函數(shù)中定義了三種，分別是“連接數(shù)據(jù)包”、“指令數(shù)據(jù)包”和“心跳數(shù)據(jù)包”。其中連接數(shù)據(jù)包是在下位機(jī)和云平臺(tái)服務(wù)器進(jìn)行“三次握手”期間接收的數(shù)據(jù)包，是雙方建立TCP連接的基礎(chǔ)，該數(shù)據(jù)包會(huì)在“云平臺(tái)登錄”程序中得到處理；指令數(shù)據(jù)包是接收來(lái)自云平臺(tái)或是上位機(jī)的指令；心跳數(shù)據(jù)包是在下位機(jī)和云平臺(tái)建立TCP連接后，云平臺(tái)每隔一定時(shí)間發(fā)送的小型確認(rèn)數(shù)據(jù)包，用于判斷下位機(jī)是否處于連接狀態(tài)，這種數(shù)據(jù)包無(wú)需編寫(xiě)相應(yīng)程序進(jìn)行處理，因?yàn)閰f(xié)議棧已經(jīng)內(nèi)置了相關(guān)的處理機(jī)制。具體流程圖見(jiàn)圖4-6所示。NYNY圖4-6指令包接收流程圖由于數(shù)據(jù)包為均是通過(guò)EDP協(xié)議進(jìn)行收發(fā)“Json”格式類型，所以指令接收程序需要調(diào)用EDP數(shù)據(jù)包獲取及類型判斷函數(shù)對(duì)其進(jìn)行處理，并從數(shù)據(jù)包中解析“Json”格式類型的數(shù)據(jù)，并調(diào)用相應(yīng)的程序進(jìn)行命令的執(zhí)行操作。4.6.5增氧機(jī)控制當(dāng)成功接收并解析完指令數(shù)據(jù)包后，就需要調(diào)用相應(yīng)程序執(zhí)行指令。為實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的控制，由于已經(jīng)搭建好耦合驅(qū)動(dòng)電路和變頻器等硬件，因此只需通過(guò)編寫(xiě)程序令嵌入式單片機(jī)輸出一系列占空比可調(diào)的PWM波形即可。(1)確定占空比的控制算法PWM波形的調(diào)節(jié)主要是改變其占空比，這在單片機(jī)中可以通過(guò)編寫(xiě)代碼實(shí)現(xiàn)。而為了能夠快速而又穩(wěn)定的調(diào)整占空比，這里選用控制領(lǐng)域經(jīng)典的PID控制算法進(jìn)行得益于計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，PID控制算法得以被移植到計(jì)算機(jī)中，以程序的形式運(yùn)行。通過(guò)編寫(xiě)PID的程序代碼來(lái)實(shí)現(xiàn)，也稱為“數(shù)字式PID”,它的特點(diǎn)是輸出量是離散的。數(shù)字式PID控制可以歸納為兩種形式，一是位置式PID控制，輸出量是絕對(duì)數(shù)值；二是增量式PID控制，輸出量是增量數(shù)值。相對(duì)于位置式PID來(lái)說(shuō)，增量式PID可以有效減少運(yùn)算量，提高效率?？紤]到單片機(jī)的運(yùn)算機(jī)能，因此這里選用增量式PID進(jìn)行代碼編寫(xiě)。數(shù)字式PID的數(shù)學(xué)表達(dá)式為所以增量式PID控制的輸出為其中T為采樣周期。經(jīng)過(guò)數(shù)學(xué)推導(dǎo)后，就得到了增量式PID的輸出表達(dá)式，△uμ的數(shù)值就是占空比增量值，可以直接賦值給相應(yīng)寄存器進(jìn)行占空比調(diào)整。(2)設(shè)置寄存器輸出PWM波形PWM波形的輸出是依靠定時(shí)器TIM來(lái)實(shí)現(xiàn)，因此需要對(duì)定時(shí)器進(jìn)行配置，PWM配置流程圖如圖4-7所示。這里需要配置TIM寄存器的各項(xiàng)參數(shù)，如設(shè)定PWM工作模式、輸出使能、互定時(shí)器結(jié)構(gòu)體變量初始化輸出使能(3)占空比動(dòng)態(tài)調(diào)整在設(shè)置完P(guān)WM的初始參數(shù)并使能后，變頻器得以驅(qū)動(dòng)電機(jī)正常啟動(dòng)，啟動(dòng)過(guò)后之后就會(huì)進(jìn)入脈寬調(diào)制階段，通過(guò)對(duì)轉(zhuǎn)速數(shù)值的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并把實(shí)測(cè)值反饋至單片機(jī)，這一環(huán)節(jié)需要為單片機(jī)定義預(yù)先設(shè)定好的速度變量以供后續(xù)PID程序調(diào)用。速度設(shè)定變量如表4-3所示。表4-3預(yù)設(shè)速度變量變量類型預(yù)設(shè)速度高速(1000r/min)中速(800r/min)低速(600r/min)在完成對(duì)預(yù)設(shè)速度變量的設(shè)定后，單片機(jī)便會(huì)調(diào)用PID控制模塊計(jì)算并輸出PWM增量，程序代碼如下。intpid_ctrl(uint16_tset_speed,uint16_tactual_speed)int32_tek,ek_pre,ek_prpre,dalt=kp*(ek-ek_pre)+ki*ek+kd*(ek-2*ek_ppwm_incre=pid_ctrl(set_speed_high,actual_sppwm_output=pwm_output測(cè)試采用上傳隨機(jī)數(shù)的方式，查看云平臺(tái)WEB頁(yè)面能(1)隨機(jī)數(shù)發(fā)送測(cè)試看結(jié)果，結(jié)果如圖4-8和圖4-9所示。圖4-8隨機(jī)數(shù)測(cè)試由數(shù)值曲線可以看到，下位機(jī)成功將若干隨機(jī)數(shù)發(fā)送到了云平臺(tái)服務(wù)器，說(shuō)明下位機(jī)可以正常與云平臺(tái)進(jìn)行通信(2)傳感器實(shí)際監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)上傳隨機(jī)數(shù)測(cè)試成功表示下位機(jī)可以與云平臺(tái)進(jìn)行通信，下一步接上傳感器設(shè)備進(jìn)行實(shí)際監(jiān)測(cè)，截止到2019年5月19日的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示如圖所示。7圖4-9實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)4.8本章小結(jié)本章對(duì)下位機(jī)程序進(jìn)行了設(shè)計(jì)。程序由登錄程序、數(shù)據(jù)發(fā)送、指令接收以及增氧機(jī)控制四個(gè)子程序構(gòu)成。每個(gè)子程序分別繪制了工作流程圖以及對(duì)部分代碼進(jìn)行了解釋說(shuō)明。這里使用嵌入式操作系統(tǒng)進(jìn)行多任務(wù)處理，使用嵌入式協(xié)議棧進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)程序5上位機(jī)軟件及人機(jī)交互設(shè)計(jì)說(shuō)明網(wǎng)絡(luò)存在故障或是云平臺(tái)服務(wù)器維護(hù)，就應(yīng)將通信目標(biāo)更改為下位機(jī)對(duì)應(yīng)的IP檢測(cè)網(wǎng)絡(luò)狀況N網(wǎng)絡(luò)是否正常Y正常進(jìn)行與云平臺(tái)的通信將目標(biāo)IP地址和端口號(hào)改為下位機(jī)(C)1994-2020ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsr自動(dòng)進(jìn)行歸類和處理，省去了繁瑣的人工維護(hù)工作。網(wǎng)絡(luò)模式程序如圖5-2所示。圖5-2網(wǎng)絡(luò)模式程序控制事件”,只需要在上位機(jī)軟件主界面點(diǎn)按對(duì)應(yīng)的按鍵便可觸發(fā)對(duì)應(yīng)事件。圖中只接下來(lái)是“數(shù)據(jù)接收循環(huán)結(jié)構(gòu)”,在軟件啟動(dòng)的同時(shí)該程提取出來(lái)，因此這里用到“字符串搜索/拆分”控件，由值緊跟在字符串“current_value:”之后，于是可以搜索對(duì)應(yīng)字符串，將返回的字符串構(gòu)，最后利用“字符串轉(zhuǎn)換控件”將字符串轉(zhuǎn)換成用戶就可以在軟件主界面查看到實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)信息。(1)數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)程序框圖當(dāng)設(shè)備處于離線狀態(tài)時(shí)，上位機(jī)軟件就需要本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)的支持，只要數(shù)據(jù)傳入上這里將其保存為“mdb”格式、名稱為“MyDataBase”的數(shù)據(jù)庫(kù)。然后在“ODBC數(shù)據(jù)源管理程序”中，建立數(shù)據(jù)庫(kù)的對(duì)應(yīng)用戶數(shù)據(jù)源，采用“MicrosoftAccessDriver”的驅(qū)動(dòng)程序，為其命名為“OnenetDB”。建立成功后就可用SQL數(shù)據(jù)庫(kù)語(yǔ)句在LabVIEW對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行編程，具體程序框圖如圖5-3所示。四?圖5-3數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)程序框圖本次編程中利用“連接字符串”控件進(jìn)行SQL語(yǔ)句的拼接，將接收的數(shù)據(jù)添加到SQL語(yǔ)句中對(duì)應(yīng)值的位置。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)程序中用到了4個(gè)“ADO”類型的數(shù)據(jù)庫(kù)編Conn”控件用于上位機(jī)軟件和建立的數(shù)據(jù)庫(kù)建立連接；“OpenConn”控件用于打開(kāi)指定的數(shù)據(jù)源，這里打開(kāi)新建的用戶數(shù)據(jù)源“OnenetDB”;“SQLExecute”控件時(shí)輸入字符串類型的SQL語(yǔ)句，達(dá)到編程目的；最后的“CloseConn”控件用于關(guān)閉連(2)數(shù)據(jù)查詢程序框圖當(dāng)數(shù)據(jù)庫(kù)中存入了數(shù)據(jù)后便可以編寫(xiě)查詢程序框圖，這里按照“年、月、日”的條件進(jìn)行查詢。具體程序框圖如圖5-4所示。西西Select*fromMyDatawher源時(shí)間月圖5-4數(shù)據(jù)查詢程序框圖在數(shù)據(jù)查詢程序框圖中，建立了一種循環(huán)結(jié)構(gòu)，循環(huán)結(jié)構(gòu)內(nèi)部是由事件結(jié)構(gòu)構(gòu)成的查詢程序主體，將查詢事件設(shè)置成只要檢測(cè)到“查詢”按鍵值發(fā)生改變，則執(zhí)行拼接的SQL語(yǔ)句。在這里用到了“LIKE”類型的SQL模糊查詢語(yǔ)句，因?yàn)榇嫒霐?shù)據(jù)庫(kù)的時(shí)間數(shù)據(jù)是精確到“時(shí)、分、秒”,所以用精確查詢無(wú)法快捷的查詢，因而考慮進(jìn)行模糊查詢，由用戶提供精確的“年、月、日”信息，利用“LIKE‘年/月/日%’”語(yǔ)句進(jìn)行模糊查詢，就可以查詢對(duì)應(yīng)日期一天范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)。這里用到了“表格”控件，用于接收并顯示SQL語(yǔ)句被執(zhí)行后的返回?cái)?shù)據(jù)，用戶可以查看到查詢結(jié)果，如果數(shù)據(jù)過(guò)多，可以拉動(dòng)滾動(dòng)條進(jìn)行查看。目前僅提供按日期進(jìn)行查詢，當(dāng)然還可以按具體參數(shù)名稱進(jìn)行查詢，而這僅需要簡(jiǎn)單的增加對(duì)應(yīng)控件以及修改部分SQL語(yǔ)句即可，以滿足不同用戶的功能需求。上位機(jī)軟件有網(wǎng)絡(luò)模式和離線模式兩種工作模式，需要分別進(jìn)行測(cè)試。網(wǎng)絡(luò)模式通過(guò)編寫(xiě)TCP程序使上位機(jī)能夠與云平臺(tái)進(jìn)行通信，使上位機(jī)能夠獲取云平臺(tái)數(shù)據(jù)，向云平臺(tái)發(fā)送指令給下位機(jī)，因此網(wǎng)絡(luò)模式則測(cè)試數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示；離線模式是在網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障，下位機(jī)無(wú)法與云平臺(tái)建立通信時(shí)，可通過(guò)借助局域網(wǎng)與裝有上位機(jī)軟件的主機(jī)進(jìn)行本地通信，該模式下需要測(cè)試本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)和查詢功能。(1)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示測(cè)試啟動(dòng)上位機(jī)軟件，測(cè)試上位機(jī)是否能與云平臺(tái)進(jìn)行通信并獲取數(shù)據(jù)。測(cè)試結(jié)果如圖5-5所示。(2)本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)測(cè)試333333圖5-6數(shù)據(jù)正常導(dǎo)入數(shù)據(jù)庫(kù)(3)數(shù)據(jù)庫(kù)查詢功能測(cè)試位機(jī)軟件界面按日期進(jìn)行查詢，查詢結(jié)果如圖5-7所示。圖5-7上位機(jī)查詢界面(C)1994-2020ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHous5.4人機(jī)交互5.4.1云平臺(tái)交互頁(yè)面(1)數(shù)據(jù)顯示與設(shè)備控制頁(yè)面CC增氧電機(jī)ON低速☆鈕等控件，就可以完成對(duì)數(shù)據(jù)顯示與設(shè)備控制交互頁(yè)面的設(shè)計(jì)。圖(2)歷史數(shù)據(jù)查詢頁(yè)面重要的作用。歷史數(shù)據(jù)查詢?nèi)鐖D5-9所示。(C)1994-2020ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://wwwg器”””(3)設(shè)備信息統(tǒng)計(jì)5-10展示了設(shè)備信息統(tǒng)計(jì)頁(yè)面。其中左上側(cè)為云平臺(tái)接入設(shè)備的數(shù)量，右上側(cè)為設(shè)(C)1994-2020ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrig(1)主界面主界面設(shè)置了兩個(gè)互斥按鍵用于上位機(jī)軟件在網(wǎng)絡(luò)模式與離線模式之間進(jìn)行切殖現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行監(jiān)控。上位機(jī)軟件主界面如圖5-11所示。(2)歷史查詢界面設(shè)計(jì)上位機(jī)查詢界面如圖5-12所示。(C)1994-2020ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrig5.5本章小結(jié)(C)1994-2020ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrig6基于模糊算法的增氧機(jī)控制仿真在第3章下位機(jī)硬件設(shè)計(jì)當(dāng)中，單片機(jī)輸出PWM波形，借助耦合驅(qū)動(dòng)電路和積據(jù)。由電路設(shè)計(jì)可知該電壓量的范圍為0～10V,為變頻器提供了從“增氧機(jī)停止”電壓給定量模糊控制器實(shí)際溶氧量溶氧量設(shè)定值(C)1994-2020ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.AllrightsrP密密麗圖6-2增氧機(jī)模糊控制系統(tǒng)圖中變頻器等效為一種“交-直-交”電壓型的整流-逆6.3電壓給定模糊控制器(1)確定輸入量及其隸屬函數(shù)[-7,7],EC的范圍設(shè)置為[-10,10]。再確定精確輸入量e、和ec的變化范圍，分別是[0,10]以及[-8,8]。最后進(jìn)行精確量模糊化、確定隸屬函數(shù)，結(jié)果如圖所示。圖6-3E的隸屬函數(shù)(C)1994-2020ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.AllrightsreservedDegreeofmembershipDegreeofmembershipDegreeofmembershipDegreeofmembershipe(2)確定輸出量及其隸屬函數(shù)量的論域范圍設(shè)置為是[0,1],其本質(zhì)是一個(gè)“系數(shù)”值，再和一個(gè)常數(shù)相乘后解模糊為精確輸出值。輸出量的隸屬函數(shù)如圖6-5所示。V(3)建立控制規(guī)則輸入與輸出的模糊規(guī)則表如表6-1所示。E(C)1994-2020ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsr16.4模糊PID控制器(1)模糊PID控制器概述部分4-。模糊控制流程圖的基本結(jié)構(gòu)如圖6-7所示。經(jīng)“測(cè)量變送器(本質(zhì)為一個(gè)系數(shù)乘法器)”處理后變?yōu)橐环N和輸入量同量綱的物理(C)1994-2020ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsr結(jié)束(2)確定輸入量及其隸屬函數(shù)精確輸入量偏差e和偏差變化率ec只有經(jīng)過(guò)模糊化為才能被控制器所識(shí)別3,模糊化后的變量用E和EC表示。這里首先將模糊量E、EC的范圍都設(shè)置為[-6,6],當(dāng)精確輸入量的變化范圍輸入量是[a,b]時(shí)，可以用下式進(jìn)行變換這樣就可以將變化范圍[a,b]的精確輸入量變換為[-6,6]范圍內(nèi)的模糊量。這里的輸入量是“電壓給定量”,在與“轉(zhuǎn)速反饋電壓量”比較后的得到偏差量e,通過(guò)計(jì)算可得范圍為[0,7],偏差變化率ec的范圍為[-200,1000],代入上面的公式可得再將區(qū)間[-6,6]內(nèi)連續(xù)變化的量分成7個(gè)等級(jí)，每一個(gè)等級(jí)都用“負(fù)大(NB)”、來(lái)表示15450],其隸屬度函數(shù)設(shè)置為高斯分布，隸屬度曲線如圖6-9和圖6-10所示。DegreeofmembershipDegreeofmembershipDegreeofmembershipDegreeofmembershipDegreeofmembershipDegreeofmembership0(3)確定輸出量及其隸屬函數(shù)0(C)1994-2020ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.AllrigooNEQ\*jc3\*hps11\o\al(\s\up5(0),A)d控制過(guò)程中參數(shù)不斷變化已達(dá)到“自適應(yīng)”的目的，這對(duì)于加快響應(yīng)和減少超調(diào)起到(4)建立控制規(guī)則為使模糊規(guī)則更好的與PID控制規(guī)律相結(jié)合，就必須了解PID三個(gè)參數(shù)在系統(tǒng)穩(wěn)定性、響應(yīng)速度、超調(diào)量以及穩(wěn)態(tài)精度四個(gè)方面各自起到了何種作用，這可概括為Kp是比例系數(shù)，對(duì)應(yīng)的比例環(huán)節(jié)用于加快系統(tǒng)的響應(yīng)速度和提高精度，值越大精度也會(huì)受影響。Ki是積分系數(shù)，對(duì)應(yīng)的積分環(huán)節(jié)在設(shè)定值合理的前提下，可以有效的消除系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差，雖然值越大穩(wěn)態(tài)誤差消除的就越快，如果超過(guò)合理值也會(huì)產(chǎn)生很大的超調(diào)；同樣的，值越小系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差就越難消除，精度也會(huì)受影響。Kd是微分系數(shù)，對(duì)應(yīng)的微分環(huán)節(jié)同樣在設(shè)定值合理的前提下，可以改善系統(tǒng)的可見(jiàn)控制系統(tǒng)在不同階段對(duì)于PID控制的需求是不同的，系統(tǒng)初始上升階段需要增大比例環(huán)節(jié)的輸出來(lái)加快響應(yīng)速度，而在超調(diào)階段應(yīng)減小以避免過(guò)大的超調(diào)，待系統(tǒng)趨于穩(wěn)定后減小至零；積分環(huán)節(jié)在系統(tǒng)上升階段應(yīng)增大輸出，而在穩(wěn)態(tài)附近波動(dòng)時(shí)，應(yīng)盡快穩(wěn)定在某一具體數(shù)值以快速穩(wěn)定系統(tǒng)；微分環(huán)節(jié)在系統(tǒng)啟動(dòng)瞬間就應(yīng)具有較大的數(shù)值，但隨時(shí)間推移應(yīng)慢慢減小為某一負(fù)值，系統(tǒng)趨于穩(wěn)定后再慢慢回升至零?；谝陨夏康?，通過(guò)總結(jié)工程人員的技術(shù)知識(shí)和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際操作經(jīng)驗(yàn)，獲得三個(gè)輸出參數(shù)的模糊規(guī)則表(62-5),如表6-2、表6-3和表6-4所示。EEE(5)建立Simulink模型圖6-14模糊PID控制器該模型的輸入量是提供給變頻器的模擬電壓量，輸出量是提供給變頻器逆變環(huán)節(jié)的脈沖觸發(fā)導(dǎo)通角。(C)1994-2020ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.h將模型運(yùn)行兩次，第一次為僅有常規(guī)PID控制器而沒(méi)有模糊PID控制器，并將給定電壓人為調(diào)整到10V(10V代表增氧電機(jī)以高速1000r/min運(yùn)行)。第二次為將常規(guī)的PID控制器替換為新建立的模糊PID控制器，同樣將給定電壓人為調(diào)整到10V。運(yùn)行仿真并將結(jié)果匯總至同一坐標(biāo)系后如圖6-15所示，其中縱坐標(biāo)為增氧機(jī)轉(zhuǎn)速 (r/min),橫坐標(biāo)為時(shí)間(秒)。圖6-15傳統(tǒng)PID與模糊PID結(jié)果對(duì)比仿真曲線顯示了當(dāng)對(duì)兩次模型運(yùn)行選定相同的三個(gè)PID固定參數(shù)后，模糊控制在線自整定PID參數(shù)優(yōu)化和常規(guī)PID無(wú)優(yōu)化的對(duì)比情況。其中，傳統(tǒng)PID控制結(jié)果用黃色曲線表示，模糊PID控制結(jié)果用紅色曲線表示。可以看出模糊PID控制相較傳統(tǒng)PID控制來(lái)說(shuō)，能夠更快速的趨于穩(wěn)定，而且基本無(wú)超調(diào)，總體結(jié)果達(dá)到預(yù)期。接下來(lái)對(duì)增氧機(jī)的智能控制進(jìn)行仿真，首先將溶氧量目標(biāo)值設(shè)定為7.6ppm,再通過(guò)模擬一條不斷變化的曲線來(lái)代替實(shí)際溶氧值。圖為模擬水中溶解氧變化曲線，其中縱坐標(biāo)為溶氧量(ppm),橫坐標(biāo)為時(shí)間(秒)。該模擬曲線示意圖中，在0～60s時(shí)間范圍內(nèi)，曲線由0快速增長(zhǎng)至6.8。在60~120s時(shí)間范圍內(nèi)，曲線由6.8緩慢增長(zhǎng)至7.6。在120～200s時(shí)間范圍內(nèi)，曲線數(shù)值保持在7.6不變。在設(shè)置好各項(xiàng)參數(shù)后開(kāi)始仿真，仿真結(jié)果如圖6-17所示，其中縱坐標(biāo)為增氧機(jī)轉(zhuǎn)速(r/min),橫坐標(biāo)為時(shí)間(秒)。在0～60s時(shí)間范圍內(nèi)，模擬溶氧度數(shù)值從0開(kāi)始增長(zhǎng)到6.8,在該階段增氧機(jī)全速運(yùn)行。在60～120s時(shí)間范圍內(nèi)，模擬溶氧度數(shù)值從6.8增長(zhǎng)到7.6,在該階段增氧機(jī)調(diào)速至650r/min。在120～200s時(shí)間范圍內(nèi)，模擬溶氧度數(shù)值穩(wěn)定在7.6,在該階段增氧機(jī)調(diào)速至600r/min,并繼續(xù)運(yùn)行一段時(shí)間。(C)1994-2020ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsr6.6本章小結(jié)(C)1994-2020ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.7結(jié)論與展望(1)根據(jù)養(yǎng)殖現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際需求，完成了對(duì)基于云平臺(tái)的水產(chǎn)養(yǎng)殖監(jiān)控系統(tǒng)的總(2)對(duì)下位機(jī)的硬件系統(tǒng)進(jìn)行了電路設(shè)計(jì)，包括電源模塊、網(wǎng)絡(luò)通信模塊、串(3)根據(jù)系統(tǒng)功能需求和OneNET云平臺(tái)設(shè)計(jì)方案，基于Keil軟件開(kāi)發(fā)了下位(4)搭建了基于模糊算法的PID控制器，進(jìn)行了兩次基于模糊算法的增氧機(jī)控次仿真結(jié)果表明模糊算法可以有效實(shí)現(xiàn)根據(jù)溶解氧參數(shù)的變化自動(dòng)調(diào)整控制策略的7.2展望(C)1994-2020ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrig(3)本系統(tǒng)主要對(duì)