利用物联网技术的智能鱼缸监测与控制系统设计研究.docx

利用物联网技术的智能鱼缸监测与控制系统设计研究

目录

一、内容概要．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3

1.1研究背景与意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3

1.2国内外研究现状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5

1.3研究内容与目标．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6

1.4研究方法与技术路线．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7

1.5论文结构安排．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11

二、相关技术概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12

2.1物联网技术原理与发展．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13

2.2嵌入式系统技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14

2.3无线通信技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16

2.4数据传输与处理技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．17

2.5鱼类养殖基础知识．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21

三、智能鱼缸监测系统设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22

3.1系统总体架构设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．23

3.2硬件平台选型与设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．25

3.2.1传感器模块设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．26

3.2.2控制器模块设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．27

3.2.3执行器模块设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．30

3.2.4电源模块设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．31

3.3软件平台设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．32

3.3.1软件架构设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．34

3.3.2数据采集模块设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．35

3.3.3数据传输模块设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．38

3.3.4数据存储与处理模块设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．40

四、智能鱼缸控制系统设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．42

4.1控制策略设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．43

4.2水温控制系统设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．45

4.3溶氧量控制系统设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．47

4.4pH值控制系统设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．48

4.5光照控制系统设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．51

4.6自动投食系统设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．52

五、系统实现与测试．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．53

5.1系统硬件搭建与调试．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．54

5.2系统软件实现与调试．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．55

5.3系统功能测试．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．56

5.4系统性能测试．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．59

六、结论与展望．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．60

6.1研