一種實時監(jiān)控大棚環(huán)境因子的多功能無線系統(tǒng)

1.48萬字 37頁 原創(chuàng)作品，已通過查重系統(tǒng)


摘要 作為一個擁有15億人口的泱泱大國農(nóng)業(yè)始終是我國的立國之本。然而與發(fā)達國家相比中國的農(nóng)業(yè)發(fā)展水平并不先進?？萍嫉娘w速發(fā)展尚未很好的推動農(nóng)業(yè)的進步。面對如此嚴峻的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)情況溫室大棚的開發(fā)與利用便顯得尤為必要。現(xiàn)如今大多數(shù)農(nóng)民仍以人工記錄方式對大棚的溫度、濕度、二氧化碳濃度等環(huán)境因素進行監(jiān)控。與此同時現(xiàn)在市場上也存在一些采用有線方式進行數(shù)據(jù)傳輸進而實施遠距離監(jiān)控的智能系統(tǒng)。然而這兩種方式在建設(shè)成本、監(jiān)測效率、使用面積方面都有極大的缺陷。
針對以上情況，本文提出了一種大棚環(huán)境因子實時檢測的多功能無線系統(tǒng)。該系統(tǒng)基于ZigBee技術(shù)，將整個由包含各種傳感器節(jié)點組成的無線網(wǎng)絡(luò)分為三個模塊、即傳感與控制模塊、協(xié)調(diào)器模塊及嵌入式網(wǎng)關(guān)模塊。硬件方面，本設(shè)計采用的是SOC方案，也就是將CC2530（主控芯片）與DHT11（溫濕度傳感器）相結(jié)合。軟件方面，編程采用IAR集成開發(fā)環(huán)境，整個程序包括節(jié)點數(shù)據(jù)采集程序，組網(wǎng)程序及嵌入式網(wǎng)關(guān)的顯示界面程序。通過在大棚關(guān)鍵位置布置節(jié)點先由節(jié)點上的各類傳感器采集相關(guān)數(shù)據(jù)，通過Z-stack協(xié)議棧將數(shù)據(jù)后發(fā)送至網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器然后由協(xié)調(diào)器將數(shù)據(jù)打包發(fā)送給上位機，最終在PC終端顯示。以此來實時監(jiān)控大棚的濕度、溫度等農(nóng)作物生長的關(guān)鍵因素達到遠程調(diào)節(jié)、控制的目的。經(jīng)實驗驗證本無線系統(tǒng)運行十分穩(wěn)定同時在不增加維護難度的前提下可以進行大范圍的網(wǎng)絡(luò)拓撲。除此之外低能耗與低成本也滿足了大規(guī)模農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的需要。


關(guān)鍵詞：大棚監(jiān)測，Zigbee技術(shù)，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，CC2530