基于labview的電容式植物水分檢測儀的軟件設計.doc
約37頁DOC格式手機打開展開
基于labview的電容式植物水分檢測儀的軟件設計,基于labview的電容式植物水分檢測儀的軟件設計software design of capacitive plant water detector based on labview15300字 37頁摘 要水分是植物生命活動中不可缺少的。農田缺水會導致作物產量和土地生產力的下降，水資源的缺乏是遏制農業(yè)發(fā)展的重要因素...
內容介紹
此文檔由會員 山村野夫 發(fā)布
基于LabVIEW的電容式植物水分檢測儀的軟件設計
Software Design of Capacitive Plant water detector based on LabVIEW
15300字 37頁
摘 要
水分是植物生命活動中不可缺少的。農田缺水會導致作物產量和土地生產力的下降，水資源的缺乏是遏制農業(yè)發(fā)展的重要因素。我國農業(yè)生產過程中，普遍采用監(jiān)測土壤濕度來間接監(jiān)測植物的含水情況，由于這種監(jiān)測技術存在一定的滯后性，容易造成灌溉利用的不合理和水資源浪費。一些發(fā)達國家采用直接監(jiān)測植物體的含水情況來指導精量灌溉，可以達到節(jié)水 35％、增產 40％的效果。因此，準確判斷作物水份虧缺程度可以指導合理灌溉，促進精細農業(yè)發(fā)展。
本課題所研究的植物水分檢測儀可以用來準確判斷植物體內水份虧缺程度，從而為確定合理的灌溉時間和灌水量做參考，實現(xiàn)發(fā)展節(jié)水農業(yè)，提高水資源的利用率的目的。本文基于虛擬儀器的基本結構及信號處理的概念，設計了電容式植物水份分析儀的信號處理系統(tǒng)。并能對植物電信號進行時域分析以及頻譜分析，同時對相關數(shù)據(jù)進行線性擬合，從而找出植物葉片水分與電信號的內在聯(lián)系。課題研究表明，植物體內水分的含量越高，電信號就越強。測量所得的電壓和植物體內的水分含近似于線性關系。
關鍵詞：虛擬儀器 時域分析 頻譜分析 線性擬合
Abstract
Water is the plant life activities indispensable. Farm water shortages will lead to a decline in crop yields and land productivity , lack of water is an important factor to curb agricultural development. China's agricultural production process, commonly used to monitor soil moisture to water the plants for indirect monitoring , because of this monitoring technology exists a certain lag , likely to cause unreasonable use of irrigation and water waste. Some developed countries using direct monitoring of plant water situation to guide precision irrigation , water conservation can be achieved by 35% , an increase of 40% of the effect. Therefore , to accurately determine the extent of crop water deficit can guide rational irrigation , promote the development of precision agriculture .
The topics studied plant water detector can be used to accurately determine the extent of plant water deficit in vivo, and thus a reference to determine the reasonable amount of irrigation time and irrigation, water-saving agriculture to achieve development, the purpose of improving the utilization of water resources. In this paper, the concept of basic structure and signal processing based on virtual instrument is designed capacitive plant moisture analyzer signal processing systems. And can be time-domain analysis of plant electrical signal and spectrum analysis, and linear fit to the data, in order to identify the intrinsic link leaf moisture and electrical signals. Research shows that the higher the moisture content in plants, the stronger signals. Moisture measurement voltage and the resulting plants containing approximately linear relationship.
Keywords：Virtual Instrument Analysis in time domain Spectrum Analysis Linear fit
目 錄
第一章 緒論 1
1.1 研究目的和意義 1
1.2 國內外技術現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 2
1.3 虛擬儀器的優(yōu)勢 4
1.4 本設計主要內容和章節(jié)結構安排 5
1.5 小結 5
第二章 實驗平臺構建 6
2.1 LabVIEW的基本概述 6
2.2 G語言簡介 7
2.3 LabVIEW 模塊分析 7
2.3.1 工具選板 8
2.3.2 控件選板 8
2.3.3 函數(shù)選板 9
2.4 數(shù)據(jù)采集 10
2.4.1 聲卡的作用 10
2.4.2聲卡的硬件結構 11
2.4.3聲卡的主要技術參數(shù) 12
2.5 小結 13
第三章 系統(tǒng)的總體設計 14
3.1 系統(tǒng)的主要功能 14
3.2系統(tǒng)總體框架 14
3.3系統(tǒng)總體結構 15
3.4 小結 16
第四章 系統(tǒng)功能與實現(xiàn) 17
4.1 信號采集模塊 17
4.2濾波器 19
4.3 頻譜分析模塊 20
4.4 時域參數(shù)測量 23
4.5 曲線擬合 24
4.6 小結 25
第五章 系統(tǒng)調試與實驗 26
5.1 采集到的信號波形顯示 26
5.2 濾波后的信號顯示 26
5.3 頻譜分析 27
5.4 數(shù)據(jù)擬合 28
5.5 小結 29
第六章 總結與展望 30
致謝 31
參考文獻 32
Software Design of Capacitive Plant water detector based on LabVIEW
15300字 37頁
摘 要
水分是植物生命活動中不可缺少的。農田缺水會導致作物產量和土地生產力的下降，水資源的缺乏是遏制農業(yè)發(fā)展的重要因素。我國農業(yè)生產過程中，普遍采用監(jiān)測土壤濕度來間接監(jiān)測植物的含水情況，由于這種監(jiān)測技術存在一定的滯后性，容易造成灌溉利用的不合理和水資源浪費。一些發(fā)達國家采用直接監(jiān)測植物體的含水情況來指導精量灌溉，可以達到節(jié)水 35％、增產 40％的效果。因此，準確判斷作物水份虧缺程度可以指導合理灌溉，促進精細農業(yè)發(fā)展。
本課題所研究的植物水分檢測儀可以用來準確判斷植物體內水份虧缺程度，從而為確定合理的灌溉時間和灌水量做參考，實現(xiàn)發(fā)展節(jié)水農業(yè)，提高水資源的利用率的目的。本文基于虛擬儀器的基本結構及信號處理的概念，設計了電容式植物水份分析儀的信號處理系統(tǒng)。并能對植物電信號進行時域分析以及頻譜分析，同時對相關數(shù)據(jù)進行線性擬合，從而找出植物葉片水分與電信號的內在聯(lián)系。課題研究表明，植物體內水分的含量越高，電信號就越強。測量所得的電壓和植物體內的水分含近似于線性關系。
關鍵詞：虛擬儀器 時域分析 頻譜分析 線性擬合
Abstract
Water is the plant life activities indispensable. Farm water shortages will lead to a decline in crop yields and land productivity , lack of water is an important factor to curb agricultural development. China's agricultural production process, commonly used to monitor soil moisture to water the plants for indirect monitoring , because of this monitoring technology exists a certain lag , likely to cause unreasonable use of irrigation and water waste. Some developed countries using direct monitoring of plant water situation to guide precision irrigation , water conservation can be achieved by 35% , an increase of 40% of the effect. Therefore , to accurately determine the extent of crop water deficit can guide rational irrigation , promote the development of precision agriculture .
The topics studied plant water detector can be used to accurately determine the extent of plant water deficit in vivo, and thus a reference to determine the reasonable amount of irrigation time and irrigation, water-saving agriculture to achieve development, the purpose of improving the utilization of water resources. In this paper, the concept of basic structure and signal processing based on virtual instrument is designed capacitive plant moisture analyzer signal processing systems. And can be time-domain analysis of plant electrical signal and spectrum analysis, and linear fit to the data, in order to identify the intrinsic link leaf moisture and electrical signals. Research shows that the higher the moisture content in plants, the stronger signals. Moisture measurement voltage and the resulting plants containing approximately linear relationship.
Keywords：Virtual Instrument Analysis in time domain Spectrum Analysis Linear fit
目 錄
第一章 緒論 1
1.1 研究目的和意義 1
1.2 國內外技術現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 2
1.3 虛擬儀器的優(yōu)勢 4
1.4 本設計主要內容和章節(jié)結構安排 5
1.5 小結 5
第二章 實驗平臺構建 6
2.1 LabVIEW的基本概述 6
2.2 G語言簡介 7
2.3 LabVIEW 模塊分析 7
2.3.1 工具選板 8
2.3.2 控件選板 8
2.3.3 函數(shù)選板 9
2.4 數(shù)據(jù)采集 10
2.4.1 聲卡的作用 10
2.4.2聲卡的硬件結構 11
2.4.3聲卡的主要技術參數(shù) 12
2.5 小結 13
第三章 系統(tǒng)的總體設計 14
3.1 系統(tǒng)的主要功能 14
3.2系統(tǒng)總體框架 14
3.3系統(tǒng)總體結構 15
3.4 小結 16
第四章 系統(tǒng)功能與實現(xiàn) 17
4.1 信號采集模塊 17
4.2濾波器 19
4.3 頻譜分析模塊 20
4.4 時域參數(shù)測量 23
4.5 曲線擬合 24
4.6 小結 25
第五章 系統(tǒng)調試與實驗 26
5.1 采集到的信號波形顯示 26
5.2 濾波后的信號顯示 26
5.3 頻譜分析 27
5.4 數(shù)據(jù)擬合 28
5.5 小結 29
第六章 總結與展望 30
致謝 31
參考文獻 32
