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针对目前蜜蜂养殖业上存在的蜂箱内蜜蜂监测的困难,设计了一种用于监测蜂箱内蜜蜂情况的监测系统。系统利用NT96211主控微处理器芯片的图像处理及控制功能同时加入了GPRS、温度监测和告警模块。在系统设计时,充分考虑了系统运行的环境和运行的成本。因此,本系统既可以全方位地监测蜜蜂的活动状况,为用户提供一个理想的监测平台,又具有较强的可行性和较大的经济价值。
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蜜蜂蜂箱监测系统设计与实现蜜蜂蜂箱监测系统设计与实现
针对目前蜜蜂养殖业上存在的蜂箱内蜜蜂监测的困难,设计了一种用于监测蜂箱内蜜蜂情况的监测系统。系统
利用NT96211主控微处理器芯片的图像处理及控制功能同时加入了GPRS、温度监测和告警模块。在系统设计
时,充分考虑了系统运行的环境和运行的成本。因此,本系统既可以全方位地监测蜜蜂的活动状况,为用户提
供一个理想的监测平台,又具有较强的可行性和较大的经济价值。
蜜蜂养殖技术是一种古老的技术,目前的情况是,如果要查看蜜蜂,就必须打开蜂箱盖,用手提起蜂框,用肉眼直接观察。
这在正常情况下是没什么问题,但如果是在寒冷的天气或者蜂箱处于运输过程中,以上的做法可能会对蜜蜂带来不良甚至是致
命的影响。
针对这一问题,本文设计了一种专门用于监督蜂箱内蜜蜂活动的监测系统[1]。使用该系统时,蜂农无需打开蜂箱盖,只需
在蜂箱的四壁上挖出一个小孔,并用玻璃片遮挡,借助系统本身发出的红外光,通过小孔将里面的情况拍摄成图片。通过这些
图片,蜂农可以做到在任何情况下都能查看蜜蜂在蜂箱内的活动。此外,该系统还设计箱内温度过高或过低时的报警功能。
1 系统结构及工作原理系统结构及工作原理
1.1 系统组成系统组成
蜜蜂蜂箱监测系统由CMOS图像感应模块、
系统主芯片采用台湾联咏科技的NT96211,该芯片内部具有图像处理引擎,同时又兼容ARM9,且具有控制功能,非常适合
系统设计的要求。GPRS模块采用M10无线模块,用来将拍摄的蜜蜂图片以MMS形式发送至用户手机上,以方便用户远端监
测。
1.2 系统工作原理系统工作原理
该系统通过内部的图像和温度传感器,将蜂箱内的蜜蜂生活及箱内温度情况反馈给用户。系统大致工作流程如下[3]:系统
工作时,以温度传感器为基础的温度传感电路,采集蜜蜂蜂箱内的温度信息,转换成模拟的电信号传输给
需要强调的是,在发射模式下,系统对温度和图片的采集是通过内部时钟触发自动开始的,用户只需设定触发周期。这种
模式适用于远距离监测的情况。而在非发射模式下,信息的采集是通过系统的控制键盘手动控制的,此时系统不会开启GPRS
模块,同时开启报警功能。这种模式适用于直接接触时使用,可以为用户节省无线通信费用。
考虑到该系统用于蜜蜂养殖业上,用户为广大的蜂农,从用户的经济承受能力和资源的最优化利用角度出发,系统在设计
时留有TV接口,用户使用更方便,更便于该系统的推广。
2 系统设计系统设计
2.1 平台的选择平台的选择
系统所使用的操作系统为联詠科技为NT系列微处理器产品所推出的、符合μITRON 2.0规范的NDK实时操作系统,即
μITRON嵌入式实时操作系统。
μITRON操作系统与其他操作系统相比较,除具有一般嵌入式操作系统的实时性和可裁剪性外,还具有弱标准化的特点
[4,5],即TRON操作系统没有严格规定软件开发环境,可以使用多种编译环境。在本系统设计时,采用Source insight编译
器。
本系统硬件平台采用NT96211微处理器,其兼容ARM9、支持各种硬件接口,包含串口、USB、GPIO、TV、LCD、SD卡
接口等。操作平台结构如图2所示。
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