篇一：陈上明113233T《实验室研究与探索》修改稿120208
基于GPRS的自动灌溉系统的硬件设计
陈上明 宋跃 黄晓锋 黄晓园
（东莞理工学院电子工程学院，广东东莞，523808）
摘要：为设计一个远程自动灌溉系统，在GPRS-Internet设置一个通信服务器，服务器通过3G无线网络获取公网IP地址，服务器和GSM客户端是通过C/S架构的TCP/IP协议来完成网络通信，系统的数据采集电路采用太阳能供电，基于USB1.1接口的遥控器实现服务器主机工作的控制，服务器通过所采集回来的温湿度等数据自动完成灌溉设备的开启，从而有效地实现灌溉系统的网络远程自动控制，实验效果好，实践证明该设计方法是行之有效的，本文将介绍系统设计的同时，重点讲述系统的硬件设计。 关键词：通用分组无线业务,TCP/IP协议,C/S架构,远程测控,自动灌溉
中图分类号: TP303；TN98 文献标识码: A
Based on the automatic irrigation system of GPRS hardware design
Chen Shangming Song Yue Huan Xiaofeng Huan Xiaoyuan
College of Electronics Engineering,，Dongguan University of Technology, Dongguan 523808, China Abstract：In order to design a remote automatic irrigation system which is proposed based on the new General Packet Radio Service GPRS (General Packet Radio Service) of the remote measurement and control technology solutions. The scheme using GPRS access Internet, in the Internet a communication server was set on, and through the 3G wireless networks line get public IP, the server is responsible with GPRS communication terminal equipment. The server and the client GSM were based on C/S structure of the TCP/IP communications. Server automatically according to the acquisition of temperature and humidity data back to decide whether to turn on the irrigation installation, if meet the conditions, will give the corresponding electromagnetic valve control sends the command to control water to break or not. Solar power was supplied to the set to collect data. The experimental effect is good, and the design is effective, this paper will introduce the system design at the same time, focuses on the system hardware design.
Keywords: GPRS（General Packet Radio Service）, TCP/IP Protocol, C/S（Client/Server）Architecture, Remote measurement and control
1 引言
自动控制灌溉系统在国内还没有成熟的产品, 基本还是手动阀门来操作。压力调节器、自动控制器、水控电磁阀方面还未得到推广。另外, 灌溉系统的连接附件、水源部分的阀、压力罐等均属代用产品。整个系统的配套性较差。我们设计和系统用Ｃ#编写上位机服务器，通过套接字与GSM模块进行TCP/IP通信。可以实现双向全双工通信，既能用于检测土壤的数据信息，也可以向其他GSM模块发送命令。从而实现远程测控，自动灌溉。 2 系统结构
本系统由两个主控制器用STC12C5A60S2，负责数据采集和处理。主控制器控制GPRS终端，分别代表数据采集端和节水开头控制端。可以采用多个数据采集端，和多个开头控制端。此处只采用一个数据采集终端和一个开关控制终端作阐述。
系统结构框图1所示。土壤温湿度传感器和空气温湿度传感器把种植作物的土地干湿信息发送到单片机，单片机和GPRS模块是放在野外进行数据收集的，所以用太阳能进行供电。MCU把有用的数据信息通过GPRS业务发达到无线网络的基站，再进入Internet,把数据返回到服务器上。服务器再根据返回的数据判断是否要灌溉。如果需要灌溉，就通过GPRS向开关控制端发送打开节水开关指令，开始灌溉。
同理，当土壤的情况已经满足作物要求，服务器就发关闭电磁阀，停止灌溉。服务器除
了自动处理数据信息决定是否灌溉，还可以在服务器上人工手动操作是否灌溉。
遥控器的设计是为了在监控室
里面使用系统服务器，方便控制。
遥控发送器跟接收器之间采用红外
通信方式，发送器负责编码，接收
器负责解码以及跟计算机进行USB
通信。把接收器通过软件模拟成一
个键盘，键盘可以同时按下不同的
单键或组合键，组合键对于电脑来
说有不同的意思，利用组合键可以
实现对整台电脑进行控制。服务器
软件上面设置了很多快捷键，如
ALT+A等。摇控器上定义相同的操
作即可以用遥控器对界面进行操
作。义了所有的快捷键，可以通过
摇控快捷键的方法对服务器软件进
行摇控[1,2,3,4,5]。
3 系统设计
3.1 无线网络的组建
3.1.1器件的选择
相对于GSM的9.6kbps的访问速度而言，GPRS拥有171.2kbps的访问速度；在连接建立时间方面，GSM需要10-30秒，而GPRS只需要极短的时间就可以访问到相关请求；而对于费用而言，GSM是按连接时间计费的，而GPRS只需要按数据流量计费；GPRS对于网络资源的利用率而相对远远高于GSM。对于我们的自动灌溉系统，需要不间断监测土壤数据，所以用按时计费自然不划算，而且我们的数据是以字符串格式传送的，数据量比较小，按流量计费可以使我们的系统非常廉价。所以我们采用了GPRS通信业务。我们选用SIM300的GPRS模块，SIM300 是小体积即插即用模组中完善的三频/四频* SM/GPRS 解决方案。使用工业标准界面，使得具备 GSM/GPRS 900/1800/1900MHz 功能的 SIM300C 以小尺寸和低功耗实现语音、SMS、数据和传真信息的高速传输。SIM300内部集成了TCP/IP协议栈，
并且扩展了TCP/IP AT指令，使用户利用该模块开发数据传输设备变得特别简单、方便。SIM300结构小巧，外形尺寸仅40mm*33mm*2.85mm，几乎可满足所有对产品尺寸有要求的工业应用。
3.1.2模块接口设计 GPRS模块的工作主要是由单片
机发送AT指令控制，所以接口主要
是串口。SIM300提供双串口串口1端口有7根线。 ? 包括数据线/TXD和/RXD，状态线/RTS和/CTS，控制线/DTR、
/DCD和RING ? 串口1可用作复合信号拨号传
真，GPRS服务和发送控制模块
图2 数据采集模块接口图 的AT指令。还可使用多路复用
功能，但用多路复用功能时不能
同时使用串口
2
主控制器用STC12C5A60S2。该单片机有双串口可以方便调试。STC12C5A60S2是单指令周期的单片机，速度可以达到普通的51单片机的12倍。对于数据采集和速度要求并不高的数据传输，
已经能够满足
使用要求了。
GSM模块和
STC12C5A60S2
都是双串口的，
它们的其中一
个串口只是用
来测试的，实际
上可以不用，所
以只是它们的
接口预留出来
连到电脑上作
调试使用[6,7]。
3.1.3操作流程
和数据传输模
式
下位机的
操作流程如图4
所示，其中一个
下位机是负责
采集数据的，另
一个下位机是
负责切换水阀
门的开关。同
时，由于这个系
统除了网络数
据传输处，还提
供了短信报急
的功能。短信息
可以在上位机图3 下位机操作流程图？
上设置。上位机
是一个软件服务器，它本身是不具备发送短信功能的。所以，在此我们想了一个办法，就是将短信息以字符串的形式先通过GPRS发送到GSM模块，然后单片机再将接收到的数据提取有效的信息，编辑成短信，并且可以从字符数据中提取到服务器中设定的手机号码信息，单片机自动设定短信的接收端，然后发送短信息到手机用户，及时报告紧急情况。
下位机跟服务器上采用TPC/IP通信的，SIM300模块内嵌TCP/IP协议，不必重新再移植TPC/IP协议，也降低了开发难度。使控制变得更加便捷[8,9,10,11]。
3.2 数据采集的硬件控制
DHT11数字温湿度传感器是一款含有已校准熟悉信号输出的温湿度复合传感器，它应用专用的数字模块采集技术和温湿度传感技术，确保产品具有极高的可靠性和卓越的长期稳定性。传感器包括一个电阻式感湿元件和一个NTC测温元件，并与一个高性能8位单片机相连接。每个DHT11
传感器都在即为精确的湿度校验室中进行校准。校准系数以程序的形
式存在OTP内存中，传感器内部在检测型号的处理过程中要调用这些校准系数。单线制串行接口，使系统集成变得简易快捷。超小的体积、极低的功耗，信号传输距离可达20米以上，使其成为给类应用甚至最为苛刻的应用场合的最佳选择。
SHT10是Sensirion传感器公司推出的新型集成数字式温湿度传感器。该传感器采用CMOSens专利技术将温度湿度传感器、A/D转换器及数字接口无缝结合，使传感器具有体积小、响应速度快、接口简单、性价比高等特点。SHT10的供电电压为2.4V～5.5V。传感器上电后，要等待11ms，从“休眠”状态恢复。在此期间不发送任何指令。电源引脚（VDD和GND）之间可增加1个100nF的电容器，用于去耦滤波。
SHT10的两线串行接口（bidirectional 2-wire）在传感器信号读取和电源功耗方面都做了优化处理，其总线类似I2C总线但并不兼
容I2C总线。
3.3 GSM供电设计
SIM300从VBAT采用单电压供电，电
压为3.4V～4.5V。某些情况下，当电流消耗图4. VBAT在最大功率传输相位时的波形图 升至典型峰值2A时，其传输脉冲的波动可
能导致电压下降，所以电源
供电必须能够提供足够到
2A的电流。推荐在VBAT
输入引脚使用旁路电容（推
荐值：100uF，低阻抗）。低
阻抗，小尺寸的瓷介电容
（MLCC）性能上是首选，
图5 电源稳压电路 但成本较高。降低成本可以
选用100uF的钽电容（低阻
抗）并联一个小的瓷介电容
（1uF到10uF），如下图。电容放置尽可能靠近SIM300的VBAT引脚。下图是VBAT引脚在最大功率传输相位时的电压波形图，最佳情况是VBAT=4.0V，VBAT最大输出电流是2A，钽电容CA=100uF（ESR=0.7Ω），CB=4.7uF。
电源设计使用大电流专用电源IC模块29302，
29302最大的输出电流可达3A，GSM通信时，
瞬间的电流非常大，特别是在一些信号不好的地
方，为了搜索网络信号，模块会提升自己 的发
射功率。
3.4 太阳能控制器的设计
太阳能充放电控制电路的功能主要有两个
方面：一是实现对蓄电池充放电的保护，防止出
现对蓄电池的过充和过放保护；二是实现智能化
的“三段充电”模式，最大程度上利用太阳能电
池板转换的电能。以STC12C5410AD为核心，
STC12C5410AD具有8 路高速10 位的A/D 转
换，4路PWM，实现对电池板电压和蓄电池电压
的实时监测以及输入一定占空比的脉冲到开关电
路。开关电路利用CMOS管的开关特
性控制充放电的通断和充电电压大小的控制
[12,13]。 图6. 太阳能控制模块
3.5遥控设计
PDIUSBD12 是一个性能优化的USB器件通常
用于基于微控制器的系统并与微控制器通过高速通用并行接口进行通信也支持本地DMA 传输该器件采用模块化的方法实现一个USB接口允许在众多可用的微控制器中选择最合适的作为系统微控制器，允许使用现存的体系结构并使固件投资减到最小这种灵活性减少了开发时间风险和成本，是开发低成本
且高效的USB外围设备解决方案的一种最快途径。这个红外摇控接
收器先把设备定义为一个USB键盘，然后每一次摇控，可以相当于
摇控一个键盘键，也可以相当摇控
一组组合键，这样就可以实现远程
摇控组合快捷键，实现对电脑和服图8、USB红外电脑接收器 务器的摇控。
服务器上面设置了大量的快
捷键，为摇控提供了方便。红外发射部分采用普通的红外摇控器，在接收部分解码，就可以进行按键识别了，从而可以进行控制[14,15]。
4实验结果和存在的问题
通过实验，该系统能够正常采集到采集土壤和地表空气的温湿度数据，可以实现智能化地自动，实现了远程进行自动灌溉的功能。但系统功能不够完善，数据采集点不够多。可通过采用增加数据采集模块，将各个模块采集到的数据求平均值再发送到服务器上，增加数据的准确性。同时，可以设置更多GSM终端，实现同一服务器，可以同时监控多处作物的生长环境，同时控制多处自动灌溉。这种设计操作简单，成本低，维护方便，适合在各种作物用地上推广。可以用于农作物、城市绿化、花卉等的灌溉，换用不同的喷头可以分别实现喷灌和滴灌，还可以用于自动施肥、喷洒农药等。
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篇二：2016提升工程培训在线测试
2016年湖北省“提升工程”远程培训在线测试题 交卷时间： 2016-09-22 11:17 考试成绩： 92 考试结果： 合格
1.教师的专业性指的是教师作为专业人员所表现出来的主要特征
A. 正确
B. 错误
答案：A
解析：
2.可以通过备份将Moodle中的课程的全部内容均备份下来。
A. 正确
B. 错误
答案：B
解析：
3.课程资源包括教材、教师、学生、家长以及学校、家庭和社区中所有有利于实现课程目标，促进教师专业成长和学生个性全面发展的各种资源
A. 正确
答案：A
解析：
4.学习者有个别性差异，如学习进度、风格、类型等，所以很难从个别辅导软件中得到适应性 帮助与支持。
A. 正确
B. 错误
答案：B
解析：
5.微信公众平台高级功能的“编辑模式”和“开发模式”可以同时启用。
A. 正确
B. 错误
答案：B
解析：
6.在技术支持下的课堂讲授中，讲授法不需要使用多媒体的支持。
A. 正确
答案：B
解析：
7.一项明确的任务需要通过定义目的、阐明目标、展示范例来确立。开展合作学习活动时，要为学生制定计划提供支架。
A. 正确
B. 错误
答案：A
解析：
8.课堂导入必须让学生在课前做好大量准备
A. 对
B. 错
答案：B
解析：
9.实物展台进行操作训练比传统教学效果好
A. 正确
B. 错误
解析：
10.EXCEL工作表中，公式单元格显示的是公式计算的结果。
A. 正确
B. 错误
答案：B
解析：
11.学生使用LAMS进行学习时，容易产生“迷航”现象，因此教师需要对学生进行有效监控
A. 正确
B. 错误
答案：A
解析：
12.合作学习是指学生在小组或团队中为了完成共同的任务, 有明确的责任分工的互助性学习
A. 正确
B. 错误
解析：
13.在线问卷系统不仅可以用于课前了解学生的学习基础，还可用在总结与复习阶段用于了解学生对于知识与技能的掌握情况上。
A. 对
B. 错
答案：A
解析：
14.个人学习空间由组织机构提供，也由他人控制
A. 正确
B. 错误
答案：B
解析：
15.小组合作学习应基于合作探究进行，不属于自主探究
A. 正确
B. 错误
篇三：2014年北大版《中文核心期刊要目总览》
2015年北大核心期刊目录
第一编 哲学、社会学、政治、法律类
第二编 经 济
第三编 文化、教育、历史
第四编 自然科学
Ｎ/Q,Ｔ/X 综合性科学技术 １.科学通报
2.清华大学学报.自然科学版 3.上海交通大学学报 4.浙江大学学报.
5.华中科技大学学报.自然科学版 6.西安交通大学学报 7.同济大学学报.自然科学版 8.哈尔滨工业大学学报
9.华南理工大学学报.自然科学版
25.四川大学学报.工程科学
10.东北大学学报.自然科学版 11.厦门大学学报.自然科学版
26.中国科学.E辑（分为：《中
12.中山大学学报.自然科学版 13.北京大学学报.自然科学版 14.东南大学学报.自然科学版 15.中南大学学报.自然科学版 16.北京理工大学学报
工学版31.天津大学学报32.
17.中国海洋大学学报.自然科学版
程科学学报57.空军工程大学学报.
湖南大学学报.自然科学版3
自然科学版58.合肥工业大学学报.
1
18.大连理工大学学报 19.成都理工大学学报.自然科学版
20.武汉大学学报.理学版 21.东北师大学报.自然科学
3.河海大学学报.自然科学版34.吉林大学学报.理学版35.中国科学技术大学学报36.四川大学学报.自然科学版37.西南交通大学学报38.西北大学学报.自然科学版39.国防科技大学学报40.华东理工大学学报.
版
自然科学版41.重庆大学学报42.北
22.北京科技大学学报 23.武汉理工大学学报 24.兰州大学学报.自然科学版
京师范大学学报.自然科学版43.中国科学.G辑，物理学、力学、天文学（改名为：中国科学.物理学、力学、天文学）44.江苏大学学报.自然科学版45.陕西师范大学学报.自然科学版46.中国工程科学47.哈尔滨工程大学学报48.四川师范大学学报.自然科学版49.北京工业大学学报50.
国科学.技术科学》与《中国
浙江大学学报.理学版51.北京化工
科学.信息科学》）27.云南
大学学报.自然科学版52.西北工业
大学学报.自然科学版28.高
大学学报53.北京交通大学学报54.
技术通讯29.南京大学学报.
山东大学学报.理学版55.西南大学
自然科学30.吉林大学学报.
学报.自然科学版56.应用基础与工
版
自然科学版59.武汉大学学报.工学版60.福州大学学报.自然科学版61.华中师范大学学报.自然科学版62.复旦学报.自然科学版63.西南师范大学学报.自然科学版64.扬州大学学报.自然科学版65.南京师大学报.自然科学版66.郑州大学学报.工学版67.湘潭大学自然科学学报68.华东师范大学学报.自然科学版69.内蒙古大学学报.自然科学版70.应用科学学报71.辽宁工程技术大学学报.自然科学版72.湖南师范大学自然科学学报73.南京工业大学学报.自然科学版74.上海大学学报.自然科学版75.山西大学学报.自然科学版76.广西大学学报.自然科学版77.广西师范大学学报.自然科学版78.沈阳工业大学学报79.南开大学学报.自然科学版80.解放军理工大学学报.自然科学版81.郑州大学学报.理学版82.兰州理工大学学报83.河南师范大学学报.自然科学版84.福建师范大学学报.自然科学版85.中国科学院研究生院学报86.桂林工学院学
报（改名为：桂林理工大学学报）87.山东大学学报.工学版88.太原理工大学学报89.河北大学学报.自然科学版90.深圳大学学报.理工版91.内蒙古师范大学学报.自然科学汉文版92.东华大学学报.自然科学版93.科学与技术工程94.科技通报95.西北师范大学学报.自然科学版96.天津工业大学学报97.信阳师范学院学报.自然科学版98.海军工程大学学报99.南京理工大学学报.自然科学版（改名为：南京理工大学学报）100.河北师范大学学报.自然科学版101.江西师范大学学报.自然科学版102.济南大学学报.自然科学版103.安徽大学学报.自然科学版104.华南师范大学学报.自然科学版 105.河北工业大学学报106.暨南大学学报.自然科学与医学
版107.黑龙江大学自然科学学报108.昆明理工大学学报.理工版（改名为：昆明理工大学学报.自然科学版）109.上海理工大学学报110.中北大学学报.自然科学版111.华侨大学学报.自然科学版112.河南科技大学学报.自然科学版113.河南大学学报.自然科学版114.重庆师范大学学报.自然科学版115.安徽师范大学学报.自然科学版116.湖南科技大学学报.自然科学版117.河南理工大学学报.自然科学版118.南昌大学学报.理科版 119.青岛科技大学学报.自然科学版120.西安理工大学学报121.中国科技论文在线
N 自然科学总论 1.中国科学基金2.系统工程理论与实践3.自然科学史研究4.复杂系统与复杂性科学5.实验室研究与探索6.中国科技史杂志7.科技导报8.系统工程学报9.实验技术与管理10.科学11.自然辩证法研究12.系统工程13.科学技术与辩证法（改名为：科学技术哲学研究）14.自然辩证法通讯15.自然杂志
第五编 医药、卫生
2
3
4
第六编 农业科学 第七编 工业技术
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