基于S3C2440A的苜蓿太阳能干燥检测系统研究

【摘要】：内蒙古自治区西部主要以畜牧业为主,近年来种植了大量的苜蓿,刚刈割的苜蓿含水率高,不适宜贮藏,也不便对其进行运输,传统的干燥方法存在干燥品质不高、污染环境等问题,太阳能作为一种清洁的可再生能源,用来干燥苜蓿,能够解决干燥方法带来的问题。 在太阳能干燥苜蓿的过程中,影响苜蓿干燥的因素除苜蓿自身特征外,还与干燥工艺及其组合有关,因此研究可以获得最佳干燥工艺及干燥过程的实时检测装置是十分必要的。本文针对自行研制的苜蓿太阳能干燥装置,设计了以嵌入式S3C2440A为核心、具备干燥介质状态温湿度的检测、苜蓿含水率在线检测、风速风量在线检测功能的苜蓿太阳能干燥检测系统。 硬件电路以S3C2440A为核心,包括温湿度数据采集电路,风速数据采集电路和含水率在线检测电路的设计,其中温湿度数据采集电路选择数字式温湿度传感器SHT10为检测元件；风速数据采集部分选择EE65风速传感器；含水率采集电路以称重传感器为基准,通过称量样品的质量来实现含水率的在线检测。 软件部分包括上位机软件和下位机软件的设计,下位机软件部分主要完成Linux交叉环境的搭建,Bootloader的移植,根文件的制作,部分硬件驱动和应用程序的编写；上位机界面基于VB6.0平台开发,可完成实时显示、数据存储、曲线绘制,使工作人员直观得到干燥箱内苜蓿的实际情况。 试验结果表明苜蓿太阳能干燥检测系统能够满足设计要求,能够实时检测温湿度、风速和含水率的值,为研究苜蓿太阳能干燥过程中各影响因素与干燥速率的关系等提供了可靠的理论依据。 【关键词】：嵌入式 温湿度检测 含水率检测 在线检测
【学位授予单位】：内蒙古农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TP274;S214.4
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 插图和附录清单8-10
• 1 引言10-13
• 1.1 选题的目的及意义10-11
• 1.2 太阳能干燥及检测系统研究现状11-12
• 1.2.1 太阳能干燥及检测系统国外研究现状11-12
• 1.2.2 太阳能干燥及检测系统国内研究现状12
• 1.3 太阳能干燥检测装置存在的问题12-13
• 1.4 本文的主要内容13
• 2 太阳能干燥检测系统的总体设计方案13-15
• 2.1 太阳能干燥检测系统的功能要求及性能指标13-14
• 2.2 太阳能干燥检测系统硬件的整体结构14
• 2.3 太阳能干燥检测系统软件的选择及整体结构14-15
• 3 太阳能干燥检测系统的硬件设计15-30
• 3.1 温湿度数据采集电路的设计16-18
• 3.1.1 温湿度传感器选择原则16-17
• 3.1.2 温湿度传感器选型17
• 3.1.3 传感器与微处理器的连接17-18
• 3.2 系统风速数据采集电路的设计18-21
• 3.2.1 风速传感器的选择18-19
• 3.2.2 风速采集电路的设计19-21
• 3.3 牧草含水率检测电路的设计21-25
• 3.3.1 含水率的相关知识21-22
• 3.3.2 含水率的测定方法22
• 3.3.3 牧草含水率检测电路的设计——称量电路的设计22-25
• 3.3.3.1 电阻应变式称重传感器原理22-23
• 3.3.3.2 传感器与微处理器的连接23-25
• 3.4 基于微处理器的系统控制单元硬件电路的设计25-30
• 3.4.1 微处理器的选择25-26
• 3.4.2 电源电路的设计26-27
• 3.4.3 时钟和复位电路的设计27-28
• 3.4.4 存储电路的设计28-29
• 3.4.5 JTAG调试接口电路的设计29-30
• 3.5 人机交互电路设计30
• 3.6 通讯电路30
• 4 太阳能干燥检测系统软件设计30-41
• 4.1 嵌入式Linux开发环境的建立31-32
• 4.2 S3C2440A的Bootloader32-33
• 4.3 嵌入式Linux系统移植33
• 4.4 根文件系统的制作33
• 4.5 驱动程序的编写33-37
• 4.5.1 温湿度模块驱动程序的编写34-35
• 4.5.2 AD转换驱动程序的编写35-36
• 4.5.3 LCD驱动程序的编写36-37
• 4.6 应用程序的编写37-38
• 4.7 上位机检测界面软件的设计38-41
• 4.7.1 登陆界面的设计39
• 4.7.2 检测界面的设计39-41
• 4.7.3 数据库的设计41
• 5 太阳能干燥检测系统上位机软件的实现及运行结果41-42
• 5.1 实时显示界面的采集结果41-42
• 5.2 历史数据的查看42
• 6 结论与建议42-44
• 6.1 结论42-43
• 6.2 建议43-44
• 致谢44-45
• 参考文献45-48
• 附录48-52
• 作者简介52

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