摘要：我国城镇化步伐的加快促使着我国的农业发展从传统农业生产模式向现代农业生产模式转型,在这个大背景下,研究一种基于物联网技术的数字农田信息监测系统。首先分析我国农业生产的现状,将监测系统分为信息采集终端、LoRa网关以及信息监控平台三部分。建立硬件总体设计架构,微控制器选用MSP430系列单片机,采用LoRa无线通讯技术对数据进行传输,当采集终端通过LoRa进行2 000 m范围的数据传输过程中,丢包率低于3%,满足数据传输的要求。采用"太阳能+3.7 V锂电池"的供电方式向系统供电,确保系统的长时间工作,通过测试发现采集终端的锂电池能够超过143 d正常工作,满足正常采集需求。利用IAR Embedded Workbench开发工具编写开发程序,绘制每个采集节点和功能模块的主程序流程图以及工作时序图,使用户能够时刻观察到农作物的生长情况,从而保证其健康地生长。整个监测系统满足农户对农田环境监测的需要,对于提升现代农业生产信息化水平有重要意义。

摘要：随着电流传感器在航天器的大量应用,电流传感器的测量精度和尺寸成为了航天器研发的重点。传统的电流传感器主要分为电阻直接测量的分流器和霍尔电流传感器:电阻直接测量方式无法实现电隔离,电阻的失效会断开被检测电流回路,而且采样电阻的精度直接影响到测量的最终精度。而霍尔效应原理电流传感器虽然使用磁隔离测量方式,但体积较大。随着电流传感器的应用场合越来越多,直接影响到了航天器单机设备的体积和质量。在整个传感器设计中,探头芯片的性能决定了传感器的性能。文中基于AMR探头芯片,提出了Barber电极的设计方案,并制作AMR惠斯登桥式电路,采用梯度测量方式提高探头抗干扰能力。通过对AMR探头芯片进行测试,并对结果进行记录和分析。测试结果表明,文中设计的探头芯片的线性度绝对值优于1%,满足航天器微型电流传感器对探头芯片的性能需求。

摘要：以西门子S7-200 smart PLC为控制器,通过对基于步进电机的分种器的控制,实现了小麦小区播种机控制系统的设计。采用北斗定位辅助取代了以往误差较大的编码器测距,实现了对作业小区的精准控制,控制精度达到厘米级。目前,PLC内部浮点数存储格式为8位单精度浮点数,而接收到的北斗GPGGA数据有效数值为16位双精度浮点数,直接转化误差非常大。为确保计算精度,提出了一种基于三角恒等式的数值分段法来解决双精度浮点数转单精度浮点数的问题。经测试,精度到达微米级。

摘要：目前,常见的小区播种机的控制方式基本分为编码器控制和北斗卫星控制。对于小区长度的精准度而言,北斗卫星控制的精度要高于编码器控制,但由于控制器接收北斗卫星的$GPGGA信号的频率为10Hz,导致基于北斗卫星的控制系统控制是不连续的。相较而言,编码器控制虽然对小区的长度控制精度低于北斗卫星,但由于编码器发送脉冲的间隔时间远低于0.1s,基本可以看作连续控制。因此,基于惯性导航的思想,将北斗卫星与编码器相结合,提出了一种基于行程自校准的高精度小区播种系统。大量试验表明:该控制系统能够将小区长度误差控制在1%以内,远低于常规控制方式。本文研究结果可为高精度小区播种机设计提供参考。

摘要：随着光收发模块向高速率方向发展,在电路设计中面对的信号完整性问题越来越显著。基于信号完整性理论和软件辅助仿真工具分析的高速电路设计方法,能够有效地解决所有可能出现的信号完整性问题。在光收发模块的高速电路设计中,差分信号互连设计是一种普遍的方式,本文针对差分信号在不同焊盘间距的条件下进行了HFSS仿真研究。另一方面,连接光模块PCB与光器件的引线,也是影响光模块信号完整性的重要因素,本文针对引线长度和焊点位置进行了仿真和改进研究。