1、本 科 生 畢 業 設 計開 題 報 告 題 目基于嵌入式linux的智能水泵設計 專 業 電子信息 班 級 091班 姓 名 余靈擎 指導教師 沈東方 所在學院 信息科技學院 開題時間 2011年12月 1、 選題的背景與意義（一） 背景我國水資源越來越貧乏，西部地區更加嚴重。農業用水在總用水量中占有相當大的比例，但我國的農業節水灌溉技術起步較晚、技術水平較低，使得我國的農業用水利用率很低。國外的農業節水灌溉技術起步較早，已經達到數字化、網絡化、智能化，但國外的節水灌溉產品價格昂貴，且對我國的農業灌溉可能不太適合。高靈敏度溫濕度傳感器和嵌入式linux微控制器的性能都得到了很大的發展，這些都

2、對智能化灌溉系統的研發打下了堅實的基礎。（二） 意義本課題研究的嵌入式linux智能水泵系統能夠自動進行灌溉、加溫或報警，不但可以省去很多的人工操作，而且能夠充分利用水資源，從而提高我國的農業用水利用率，對于解決我國的農業用水問題、提高我國的節水灌溉技術水平有著重大意義。二、研究的基本內容與擬解決的主要問題（一）嵌入式linux的智能泵研究的基本內容系統設計該嵌入式linux的智能水泵主要是通過LAN遠程控制，并以用2440芯片的ARM微處理器和linux網絡作為驅動來操作220V的繼電器，然后由該繼電器來控制交流接觸器，最后由交流接觸器來控制380V的水泵。總的來說是根據從觸摸屏設置的溫濕度

3、范圍決定是否自動灌溉、加溫或者報警，而達到真正的智能化灌溉和節水灌溉的效果，并且該智能化水泵系統性能穩定，使用方便，功耗和成本較低等優點，比較容易推廣。當控制系統出現故障時，可切換至手動控制方式啟動水泵，確保主排水系統正常運行，不會出現因系統故障而缺水的現象。系統的工作流程圖如下：通過觸摸屏設置溫濕度文本顯示詳細情況坐標曲線顯示當前溫濕度的變化過程根據觸摸屏的菜單選擇打開水泵加溫或報警檢測溫濕度系統啟動和液晶屏顯示首 頁判斷是否灌溉加溫或報警（二）嵌入式linux的智能泵研究的主要問題 1、傳統的進程監控方法運行效率比較低，同時反應時間也比較長，實時性能差。2、不能夠實時、高效地向用戶報告當前

4、系統運行的安全狀況，就算系統中有不法進程在運行，系統也不能識別出來。3、嵌入式操作系統的選擇。4、系統的軟件以及硬件問題。三、研究的方法與技術路線（一）硬件設計方案系統的硬件部分包括嵌入式微處理器以及一系列設備，該整體主要有局域網、ARM處理器、繼電器、交流接觸器和水泵。其中CPU是韓國公司三星生產的用S3C2440芯片的ARM嵌入式微處理器，它是整個硬件系統設計的核心。系統硬件部分的組成框圖如下繼 電 器交流接觸器泵ARM（MLINUX（二）軟件設計方案軟件設計采用模塊程序設計方法。一個模塊可被多個任務分享，有效節省程序存儲空間，也便于設計和調試。主要分成內外2部分內層：linux網絡，驅動

5、程序以及智能控制設備。操作系統內層的主要功能是顯示、運行、輸入以及發布執行命令。為了使系統更好的運行，需要使用嵌入式網絡協議。同時為了更好的節省水的利用率，在每一個程序上都做到精益求精，盡量減少錯誤，節約資源。外層：主要是需要運行的設備，如水泵，傳輸設備。當程序運行并且發布執行命令的時候即可開始操作。四、計劃進度進度安排如下：第一階段：2012年10月10日11月01日， 第二階段：2012年11月01日2012年11月底， 第三階段：2013年2月初3月初，第四階段：2013年3月初4月底， 第五階段：2013年5月初5月中旬， 第六階段：2013年5月中旬，進行論文答辯；第七階段；2013

6、年5月底，完善論文，并上交。五、參考文獻：1 嵌入式Linux操作系統 期刊論文 浙江大學學報(工學版) ISTIC EI PKU -2004年4期劉文峰李程遠李善平 2 一種基于嵌入式Linux操作系統通信管理機的設計與實現 期刊論文 電力系統保護與控制 ISTIC EI PKU -2009年1期劉航劉全凌俊銀LIU HangLIU QuanLING Jun-yin 3 一種基于Linux的車用實時操作系統期刊論文 清華大學學報(自然科學版) ISTIC EI PKU -2004年1期蔡俊良孫曉民4 支持多種Linux版本的動態內核性能測試技術期刊論文 

7、;西安交通大學學報 ISTIC EI PKU -2008年6期馮國富魏恒義儲鷹董小社FENG GuofuWEI HengyiCHU YingDONG Xiaoshe 5 基于Linux QT技術的遠程監控GUI設計期刊論文 通信技術 PKU -2009年12期陳周國王勝銀付國晴鄧贊6 PlayStation2用Linux活用研究：USB學習PS2 Linux移植外文期刊 山岡賢一-, 2002 1 7基于PC/Linux的核酸序列分析系統的構建及其應用期刊論文 生物化學與生物物理進展 ISTIC SCI PKU -2001年2期張成崗歐陽曙光張紹文瞿祥虎魚詠濤周鋼橋吳松鋒賀福初ZHANG Cheng-gangOUYANG Shu-GuangZHANG Shao-WeQU Xiang-HuYU Yong-TaoZHOU Gang-QiaoWU Song-FengHE Fu-Chu 8 Linux操作系統的藍牙應用設計與實現期刊論文 儀器儀表學報ISTIC EI PKU -2006年z1期任秀麗于海斌Ren XiuliYu Haibin 9 Linux應用二進制兼容技術研究與實現期刊論文 計算機工程 ISTIC PKU -2004年16期黃進盧凱廖湘科10