浙江省大学生科技创新活动计划暨新苗人才计划项目结题报告---副本.doc

浙江省大学生科技创新活动方案暨新苗人才方案

工程结题报告

项目编号：2014R12022

项目名称：远程墒情小气候采集系统

工程负责人：陈明辉

学校名称：浙江农林大学

主要依托学科：电子信息工程

结题日期：2014年11月25日

项目类别：大学生科技创新工程□

大学生创新创业孵化工程□

大学生科技成果推广工程□

浙江省大学生科技创新活动方案暨新苗人才方案实施办公室制

一、工程情况

项

目

概

况

工程名称

远程墒情小气候采集系统

工程性质

〔〕根底研究〔〕应用研究

工程来源

〔〕自主立题〔〕教师指导选题

起止时间

自2013年12月至2014年12月

工程状况

1、研发阶段2、中试阶段3、批量〔规模〕生产〔选项打√〕

项

目

负

责

人

姓名

陈明辉

性别

男

出生年月

学历

所在学院

信息工程学院

联系

电子

信箱

项目组

主要成员

姓名

性别

学历

专业

具体分工

指

导

教

师

姓名

性别

出生年月

职称

联系

主要研究方向

姓名

性别

出生年月

职称

联系

主要研究方向

姓名

性别

出生年月

职称

联系

主要研究方向

项

目

主

要

内

容

远程墒情小气候采集系统是一个集墒情、气象等小型气候信息的自动化监测控制系统。该系统能监测空气温湿度、风速风向、降雨量、同一土壤剖面几个深度的湿度和容积含水量等墒情信息。本系统支持GPRS传输，支持串口无线数据传输。系统数据采集精度准确、运行稳定可靠，存储便利，可使用移动存储设备〔USB〕现场读取或利用串口通讯直接读取历史记录；可通过拨打和发送短信的方式远程激活，获取实时测量数据，亦可设置定时上传数据到监控中心。整个系统由太阳能供电，超低功耗设计，符合可持续开展的绿色理念。

二、工程实施情况总结

内容提示：1.工程实施情况；2.工程研究内容及方法的创新；3.工程成果的学术价值；4.工程成果的社会效益和经济效益；4.研究存在的缺乏或欠缺，尚需深入研究的问题等。1500字左右。

工程实施情况：

2014年1月至4月，我们团队深入农家进行了解，采集了农田实地信息并进行分析整合，同时做了一个适合农民、群众的和农业专家的三种问卷调查，收集了不同层次人的观念经验等资料。后期设立了几种模拟方案，并在虚拟环境中进行仿真调试，采集好仿真过程中产生的数据和相关信息，并在几种方案中确定一到两种最合理的方案。

2014年5月至8月，确定了系统的开发环境，并购置所需的元器件，同时进行硬件的设计和制作。并根据系统所要实现的功能和单片机，设计编写相关的单片机程序代码。进行实物的初步开发研究，将相关器件按照仿真模型进行有机的整合。

2014年9月至12月，针对已初步成形的系统，将设计中存在的缺陷和缺乏进行有针对性的改良和改善，再充分考虑设备本钱，运行速度，系统性能，降低硬件本钱。

工程研究内容及方法的创新：

硬件开发环境：

本系统由一个墒情数据采集模块，气象数据采集模块，以及远程监控中心应用软件组成。气象数据采集模块通过Internet和远程监控中心应用软件通信，墒情数据采集模块和气象数据采集模块通信。系统总体构架如下图：

墒情数据采集模块主要负责采集土壤温度、土壤湿度等墒情信息，通过无线的方式将墒情数据发送给气象处理模块。本系统采用DHT11模块来采集大气的温度和湿度。该传感器是数字量输出，输出信号稳定，而且处理方便，不需要经过外接的AD处理，可以直接读取使用。采用RH—T传感器来采集土壤的湿度。该传感器是模拟量输出，输出稳定、精确，价格廉价。采用LM35D传感器来采集土壤的温度。LM35D是由测温传感器和放大器组成，一种输出信号为模拟信号的温度传感器，测温范围为0~100℃，工作电压范围4~30℃，精度为正负1℃，符合本系统的要求。

注：本栏可加页。

RH-T土壤湿度传感器输出为模拟信号，CC2530通过AD接口P0_0和RH-T通信。二者的接口图如下图：

LM35D土壤温度传感器输出为模拟信号，CC2530通过AD接口P0_1和LM35D通信。二者的接口如下图：

DHT11数字温湿度传感器与CC2530的接线图如下图:

B530通过232串口和气象采集模块通信，由于S5PV210串口有限，可利用USB1口转串口来代替串口。FE1.1S是用于USB2.0HUB的主控IC，支持热插拔，并且提供四个USB口，具有低功耗、底本钱、高性能等特点。CO2传感器的电路如下图：

注：本栏可加页。

Linux系统中已有