整体方案概述

2015-12-06  本文已影响96人  bluth

整体方案概述:

首先一句话概述:

通过下位机监控气压、温度、湿度、进料量数据,传送给上位机进行分析和处理,根据分析结果来反馈控制步进电机的进料量,以达到闭环控制系统。

然后分模块概述:

进料部分:

通过步进电机来控制进料阈门的速度,通过超声波传感器HC-SR04测出水位高度来计算出进料的体积;(需要首先对容器进行水位高度和液体体积采样,画出关系图,以二维数组的形式存储在上位机中);

下位机监控部分:

下位机使用arduino R3作为控制系统,使用atmega328作为CPU控制中心。通过温度传感器DS18b20来实时监测温度,通过气压传感器模块 BMP180实时监测容器内的气体压强,通过湿度传感器来实时监测容器内的湿度;

通信部分:

下位机监测到的水位、温度、气压、湿度数据,都通过无线wifi模块 ESP8266传输到Android上位机,使用改进的XModem协议来处理传输过程中可能的数据丢失、断开等情况;

上位机部分:

Android上位机接收下位机传送过来的数据,进行database的统计和存储,通过图表的形式直观展示,实时监控;上位机进行数据分析和处理后,反馈最佳结果指令给下位机,以进一步控制步进电机的进料情况,以达到闭环控制系统;

整个过程中需要注意的部分:

数据分析:

需要提前做好数据采集和样本存档工作,只有尽可能多的调试和收集,才能得到一个最优化的反应过程数据曲线,然后将实际监控的数据尽可能去拟合这条曲线,完成闭环控制;此过程我会加入机器学习功能,以达到最优化方案;

精度问题:

传感器监测的数据需要通过高精度的AD外设模块转化后进入CPU;

数据传输问题:

wifi传输中肯定会存在丢包现象,需要使用改进的XModem协议处理数据错误和丢失问题;

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