[硕士论文] 基于Lab VIEW的农机田间在线遥测系统的研究 [复制链接]

资料简介：
硕士论文-基于Lab VIEW的农机田间在线遥测系统的研究，共72页，35205字

摘 要

农机的测试主要分为室内测试和田间测试。室内测试有很大的局限性,田间在线测试

比较困难。本课题第一次把无线传输技术和 LabVIEW 相结合用于农机的田间测试，能较

好地完成田间在线测试的工作。

以由我校机电工程学院研制的 4H-2 花生收获机为被测对象，首先分析了 4H-2 花生

收获机的空间受力情况，并根据其受力情况设计了可以在线测试且不影响花生收获机正常

工作的测力架，在测力架上设计传感元件，可以测试花生收获机所受各个空间参量。

农机的田间在线测试中，一个重要的问题是信号如何传输到外界。在本课题中，设计

了一套基于 89S52 单片机的数据采集系统。系统包括模数转换器 MAX182、89S52 单片机、

射频收发器 SRWF-106 等，使系统能实现数据无线传输的功能。本系统与传统的电缆传输

系统相比，提高了数据采集的抗干扰性、灵活性。

在数据处理的技术上，本课题采用了虚拟仪器——LabVIEW 代替传统仪器，虚拟仪

器有强大的数据处理功能。通过 LabVIEW 编写的程序，能够完成信号的读取、实时显示

（波形显示和数值显示）和存储等功能；并可以对信号进行时域分析、频域分析。

关键词 ：农机测试，数据采集，串行通信，无线发送，数据处理

目 录

摘 要..... I

英文摘要............II

1 绪论...1

1.1 研究的目的和意义....1

1.2 国内外研究现状........1

1.2.1 基于土槽的测试系统.......1

1.2.2 农机综合测试仪.2

1.2.3 田间测试系统.....2

1.2.4 遥测系统.............3

1.3 虚拟仪器的概念和发展..........3

1.3.1 虚拟仪器的概念.3

1.3.2 虚拟仪器的组成.4

1.3.3 虚拟仪器的特点.4

1.3.4 关于 LabVIEW 介绍.......5

1.4 课题的提出..5

1.5 研究的内容与技术路线..........6

1.5.1 研究内容.............6

1.5.2 研究技术路线.....7

2 机械结构的设计与选用...........10

2.1 4H-2 花生收获机的介绍 .......10

2.2

4H-2 花生收获机受力测试装置的选用 ........10

2.2.1

2.1.2

4H-2 花生收获装置的空间整体受力分析............10

整体受力测试装置的选用......... 11

2.2

测力装置的标定....12

2.2.1 应变片的分布....12

2.2．2

传感器的标定............13

2.4

小结..........17

3 数据采集和无线收发系统设计.............19

3.1 数据采集系统的概述............19

3.2

采集系统的要求....19

3.2.1 多路信号的并行采集.....20

3.2.2

信号的串行发送...........20

3.3

系统的总体方案设计..........21

3.4 信号调理电路设计..22

3.4.1

3.4.2

电源模块设计.22

放大电路设计.23

3.5

模数转换电路设计25

3.5.1

3.5.2

A/D 转换芯片选择 .......25

A/D 转换电路设计 .......26

3.6

无线发送模块设计27

3.6.1

3.6.2

SRWF-106 型模块的介绍 .........27

无线发送程序设计.......28

3.7

小结..........30

4 数据处理与分析系统设计.......31

4.1 数据处理与分析系统的总体设计......31

4.2 系统的模块划分与功能........32

4.2.1 采集程序模块...32

4.2.2 数据拆分和显示模块.....33

4.2.3 数据分析模块...33

4.3 数据采集模块设计..34

4.3.1 模块编程设计...34

4.4 数据拆分显示模块设计........36

4.4.1 数据格式转换程序设计.38

4.4.2 数据拆分程序和显示程序的设计 .............39

4.4．3 数据存储程序设计......40

4.4．4 应用程序的面板设计..42

4.5 数据分析程序流程..42

4.6 数据频域分析模块设计........44

4.6.1 傅立叶变换.......44

4.6.2

频谱分析模块设计.......47

4.6.3 功率谱分析模块设计.....47

4.7 数据时域分析模块设计........49

4.7.1 信号的特征值分析.........49

4.7.2 信号的相关函数分析.....51

4.8 小结............54

5 结论及进一步研究的建议.......55

5.1 结论............55

5.2 进一步研究的建议..55

参考文献...........56

致谢.............58

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