通信12102班 杨文杰 ARM-Linux 嵌入式系统在农业大棚中的应用.docVIP

课 程 实 习 报 告 实习名称： 嵌入式系统课程设计 学生姓名： 杨文杰 学 号： 201216020243 专业班级： 通信工程12102班 指导教师： 候清莲 完成时间： 2015年6月12日 报告成绩： 目录 一、设计题目 1 二、设计要求 1 三、设计的作用与目的 1 四、所用设备及软件 2 五、技术简介 2 5.1嵌入式系统的定义 2 5.2 ARM 简介 3 5.3 Linux 简介 4 六、系统设计方案 5 6.1系统总体设计 5 6.2系统运行环境硬件设计 6 6.2.1 AT89C52单片机功能介绍 7 6.2.2 AT89S52各引脚在设计中的应用 8 6.2.3 时钟振荡器 10 6.2.4温度采集电路 11 6.2.5温度控制电路 11 6.2.6 按键处理、LCD显示 12 6.2.7 蜂鸣器报警电路 12 6.2.8 串口通信电路 13 6.3 应用程序设计 13 七、小结 15 八、心得体会 16 参 考 文 献 17 ARM－Linux 嵌入式系统农业大棚中的应用 一、设计题目 ARM－Linux 嵌入式系统农业大棚中的应用温度、湿度和二氧化碳浓度是影响棚栽农作物生长的3 大要素。为了实现农业大棚中这3 种要素数据的远程实时采集,引入了当前嵌入式应用中较为成熟的ARM9 微处理器和Linux 嵌入式操作系统技术, 采用温度传感器PH100TMPA、湿度传感器HM1500 和二氧化碳浓度传感器NAP221A ,设计一种基于TCP/ IP 协议的嵌入式远程实时数据采集系统方案。从硬件设计和软件实现2 方面对该系统进行具体。近年来，温室大棚种植为提高人们的生活水平带来极大的便利，得到了迅速的推广和应用。种植环境中的温度、湿度、CO2浓度等环境因子对作物的生产有很大的影响。传统的人工控制方式难以达到科学合理种植的要求，目前国内可以实现上述环境因子自动监控的系统还不多见，而引进国外具有多功能的大型连栋温室控制系统价格昂贵，不适合国情。 针对目前大棚发展的趋势，提出了一种能够自动控制调节大棚内监控系统的设计。结合了栽培领域的特点，采用了先进温湿度传感器技术，使维持在所设置的范围之内（需外接升温降温、加湿除湿设备）。克服了传统模拟式温湿度传感器的不稳定、误差大、容易受干扰、需要定期校准等严重缺陷农业温室大棚为现代农业提供新的生产环境，取得了良好的经济和社会效益。它可以提高农民收入、提高产业化水平、提高抵御自然灾害能力、延长作物生长时间、提高作物产量等。随着大棚经济的不断发展，对大棚的温度、湿度、二氧化碳浓度等的自动化监视和控制也有了相应的发展。结合紫金桥软件公司的组态软件，工控机可以为现代农业的发展做出应有的贡献，使得温室大棚得到现代化计算机技术的控制，提高经济效益。其应用计算机系统一定要考虑农业的特点：1整个系统成本低、维护方便2操作简单，易学易用3抗干扰性强，能适应大棚的潮湿环境和农村电网的波动4能随时调整系统的安装位置和方式5性能稳定，可靠因此在农业中的应用首先要考虑系统的经济性，其次要考虑其易用性，然后是其稳定性。ARM（RISC Machines） 是微处理器行业的一家知名企业，设计了大量高性能、廉价、耗能低的RISC处理器、相关技术及软件。技术具有性能高、成本低和能耗省的特点。适用于多种领域，比如嵌入控制、消费/教育类多媒体、DSP和移动式应用等。ARM将其技术授权给世界上许多著名的半导体、软件和OEM厂商，每个厂商得到的都是一套独一无二的ARM相关技术及服务。利用这种合伙关系，ARM很快成为许多全球性RISC标准的缔造者。 目前，总共有30家半导体公司与ARM签订了硬件技术使用许可协议，其中包括Intel、IBM、LG半导体、NEC、SONY、菲利浦和国民半导体这样的大公司。至于软件系统的合伙人，则包括微软、升阳和MRI等一系列知名公司。 ARM架构是面向低预算市场设计的第一款RISC微处理器提供一系列内核、体系扩展、微处理器和系统芯片方案。由于所有产品均采用一个通用的软件体系，所以相同的软件可在所有产品中运行（理论上如此）。典型的产品如下。①CPU内核 --ARM7：小型、快速、低能耗、集成式RISC内核，用于移动通信。 -- (Thumb):这是公司授权用户最多的一项产品，将ARM7指令集同Thumb扩展组合在一起，以减少内存容量和系统成本。同时，它还利用嵌入式ICE调试技术来简化系统设计，并用一个DSP增强扩展来改进性能。该产品的典型用途是数字蜂窝电话和硬盘驱动器。 --ARM9TDMI:采用5阶段管道化ARM9内核，同时配备Thumb扩展