田間信息采集與預(yù)測系統(tǒng)研究.pdf

1、本文研究的田間信息采集與預(yù)測系統(tǒng)屬于精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的范疇。精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)是一種農(nóng)業(yè)管理的觀念，這種觀念基于對農(nóng)田內(nèi)各種環(huán)境變量的檢測與反饋，而對農(nóng)業(yè)活動進(jìn)行管理;它依賴新技術(shù)，比如衛(wèi)星成像技術(shù)、信息技術(shù)和空間定位技術(shù)等。精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)借助于衛(wèi)星定位系統(tǒng)，比如GPS，能幫助農(nóng)民精確定位農(nóng)田內(nèi)部的某一位置。精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)是一種真正的“精耕細(xì)作”的現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)，可以有效地節(jié)約資源，保護(hù)環(huán)境，提高資源利用率，提高單位產(chǎn)量。所以本文的研究具有重大的現(xiàn)實意義。
　　

2、 本文采取“自上而下”的方法對整個系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計，依據(jù)現(xiàn)實需要，歸納總結(jié)出系統(tǒng)功能需求文檔。在系統(tǒng)功能需求文檔中，條分縷析地給出了系統(tǒng)的各項功能，指明了本文研究的方向。在確定了系統(tǒng)功能需求文檔的基礎(chǔ)上，本文進(jìn)行系統(tǒng)的總體設(shè)計，將整個系統(tǒng)設(shè)計分為硬件設(shè)計和軟件設(shè)計。不論是在硬件設(shè)計，還是在軟件設(shè)計中，本文都采用模塊化的設(shè)計方法，并盡量減少模塊與模塊之間的耦合。
　　 本文將整個系統(tǒng)的硬件，即數(shù)據(jù)采集板，分為核心板、傳感器、液晶、鍵盤

3、和電源等五大部分。核心板包括微控制器最小系統(tǒng)、存儲器和通信模塊三個部分，是數(shù)據(jù)采集板的控制中心。傳感器模塊包含多種傳感器，可以測量田間各種不同的參數(shù)。液晶顯示和鍵盤操作模塊構(gòu)成了人機(jī)交互界面。電源為數(shù)據(jù)采集板上的各個模塊提供能量。
　　 本文的軟件設(shè)計包括下位機(jī)軟件和上位機(jī)軟件設(shè)計兩部分。下位機(jī)軟件主要是數(shù)據(jù)采集板上各個模塊的驅(qū)動程序和數(shù)字濾波程序。上位機(jī)軟件主要是串口通信類CSerialPort的應(yīng)用和多元線性回歸類的設(shè)計。在

4、系統(tǒng)軟件設(shè)計完成的基礎(chǔ)上，本文針對系統(tǒng)在溫度采集這一方面的功能進(jìn)行了分步測試，以檢測整個系統(tǒng)能否有效工作;并且用本文所設(shè)計的多元回歸分析類對實際數(shù)據(jù)進(jìn)行回歸分析，以檢測類的功能是否正確。
　　 本文以精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)為應(yīng)用背景，根據(jù)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的實際要求，將各種傳感器用于農(nóng)業(yè)現(xiàn)場各種參數(shù)的測量，并將線性回歸分析的功能以C++類的形式嵌入到系統(tǒng)的軟件中，使系統(tǒng)能進(jìn)行多元線性回歸預(yù)測。本文的研究涉及軟件設(shè)計、電子電路、微控制器、傳感器和數(shù)據(jù)處理