基于zigbee的蔬菜大棚环境参数采集系统设计.docx
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基于zigbee的蔬菜大棚环境参数采集系统设计.docx
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基于zigbee的蔬菜大棚环境参数采集系统设计
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基于zigbee的蔬菜大棚环境参数采集系统设计
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摘要
目前,ZigBee技术已经广泛应用于近距离传输的无线通信领域,尤其是在工农业控制、医疗卫生方面日益起着越来越重要的作用。
本设计意在通过ZigBee无线通信技术构建一个无线传感器网络(WSN),采用树型网络拓扑结构,对加入该网络的传感器节点进行温度、湿度、光照强度和二氧化碳浓度的数据进行采集和分析,将此应用于对农业里温室的环境检测和控制当中,避免了有线网络的布线问题和成本问题。
本设计利用了一个结构合理的Web应用程序,搭建Web服务器来动态显示传感终端所采集的温室数据。
关键词:
ZigBee;CC2430;无线传感器网络;温湿度采集
Abstract
Currently,ZigBeetechnologyhasbeenwidelyusedincloserangetransmissionofwirelesscommunicationsisincreasinglyplayinganincreasinglyimportantrole,especiallyintheagriculturalandindustrialcontrol,medicalprotection.Thisdesignisintendedtobuildawirelesssensornetwork(WSN),theadoptionofZigBeewirelesscommunicationtechnology,theuseofatreenetworktopology,sensornodesjointhenetworktemperature,humidity,lightintensityandcarbondioxideconcentrationofthedatacollectionandanalysiswillthisappliedtothedetectionandcontroloftheenvironmentonagriculturalgreenhouse,toavoidthecablenetworkcablingproblemsandcostissues.ThisdesignusesarationalstructureoftheWebapplication,setupaWebservertodynamicallydisplaygreenhousedatacollectedbythesensorterminal.
Keywords:
ZigBee;CC2430;wirelesssensornetworks;temperatureacquisitio
TOC\o"1-3"\h\z\uHYPERLINK\l"_Toc381818388"摘要PAGEREF_Toc381818388\hI
HYPERLINK\l"_Toc381818389"AbstractPAGEREF_Toc381818389\hII
HYPERLINK\l"_Toc381818390"目录PAGEREF_Toc381818390\hIII
HYPERLINK\l"_Toc381818391"前言PAGEREF_Toc381818391\hV
HYPERLINK\l"_Toc381818392"1.绪论PAGEREF_Toc381818392\h1
HYPERLINK\l"_Toc381818393"1.1研究的背景和意义PAGEREF_Toc381818393\h1
HYPERLINK\l"_Toc381818394"1.2国内外温室测控系统研究现状PAGEREF_Toc381818394\h1
HYPERLINK\l"_Toc381818395"1.2.1国内温室测控系统研究现状PAGEREF_Toc381818395\h1
HYPERLINK\l"_Toc381818396"1.1.2国外温室测控系统研究现状PAGEREF_Toc381818396\h2
HYPERLINK\l"_Toc381818397"2.系统分析PAGEREF_Toc381818397\h4
HYPERLINK\l"_Toc381818398"2.1系统总体架构PAGEREF_Toc381818398\h4
HYPERLINK\l"_Toc381818399"2.2系统设计原理PAGEREF_Toc381818399\h5
HYPERLINK\l"_Toc381818400"2.3系统节点设计PAGEREF_Toc381818400\h6
HYPERLINK\l"_Toc381818401"3.系统概述PAGEREF_Toc381818401\h8
HYPERLINK\l"_Toc381818402"3.1数字温湿度传感器SHT10PAGEREF_Toc381818402\h8
HYPERLINK\l"_Toc381818403"3.2CC2430芯片PAGEREF_Toc381818403\h10
HYPERLINK\l"_Toc381818404"3.3串行通信接口RS-232PAGEREF_Toc381818404\h12
HYPERLINK\l"_Toc381818405"3.4显示模块PAGEREF_Toc381818405\h13
HYPERLINK\l"_Toc381818406"3.5报警模块PAGEREF_Toc381818406\h14
HYPERLINK\l"_Toc381818407"4.系统软硬件的设计PAGEREF_Toc381818407\h15
HYPERLINK\l"_Toc381818408"4.1系统硬件设计PAGEREF_Toc381818408\h15
HYPERLINK\l"_Toc381818409"4.1.1Zigbee节点硬件设计PAGEREF_Toc381818409\h15
HYPERLINK\l"_Toc381818410"4.1.2传感器节点硬件设计PAGEREF_Toc381818410\h16
HYPERLINK\l"_Toc381818411"4.1.3温湿度数据采集节点设计PAGEREF_Toc381818411\h18
HYPERLINK\l"_Toc381818412"4.1.4基站节点的设计PAGEREF_Toc381818412\h21
HYPERLINK\l"_Toc381818413"4.2系统软件设计PAGEREF_Toc381818413\h26
HYPERLINK\l"_Toc381818414"4.2.1Zigbee网络软件设计PAGEREF_Toc381818414\h26
HYPERLINK\l"_Toc381818415"4.2.2传感器终端软件设计PAGEREF_Toc381818415\h26
HYPERLINK\l"_Toc381818416"4.3服务端的设计和实现PAGEREF_Toc381818416\h27
HYPERLINK\l"_Toc381818417"4.4远程主机端的设计和实现PAGEREF_Toc381818417\h27
HYPERLINK\l"_Toc381818418"5.系统测试PAGEREF_Toc381818418\h29
HYPERLINK\l"_Toc381818419"5.1系统测试步骤PAGEREF_Toc381818419\h29
HYPERLINK\l"_Toc381818420"5.2系统测试结果PAGEREF_Toc381818420\h29
HYPERLINK\l"_Toc381818421"5.2.1系统的硬件测试PAGEREF_Toc381818421\h29
HYPERLINK\l"_Toc381818422"5.2.2协议栈的测试PAGEREF_Toc381818422\h29
HYPERLINK\l"_Toc381818423"5.2.3GPRS测试PAGEREF_Toc381818423\h29
HYPERLINK\l"_Toc381818424"5.2.4上位机的测试PAGEREF_Toc381818424\h29
HYPERLINK\l"_Toc381818425"5.3系统测试结果分析PAGEREF_Toc381818425\h30
HYPERLINK\l"_Toc381818426"结论PAGEREF_Toc381818426\h31
HYPERLINK\l"_Toc381818427"参考文献PAGEREF_Toc381818427\h32
HYPERLINK\l"_Toc381818428"致谢PAGEREF_Toc381818428\h33
前言
随着我国国民经济的发展人民生活水平日益提高,冬季大棚蔬菜市场日渐扩大。
在利用蔬菜大棚生产中,温度、湿度等因素直接关系到大棚作物的生长,因此,对大棚温湿度数据进行实时、精准的采集以及监测调节是实现大棚蔬菜生产优质、高效益的重要环节。
传统的环境参数系统使用有线监测设备,具有线路多、布线复杂、维护困难等缺点,在很多特定区域无法顺利使用。
基于此,本文介绍了一种基于Zigbee的蔬菜大棚环境参数采集系统,该系统利用无线通信技术,无需布设任何线路,自动组网,成本低廉,采集及监测节点数量大,有效地实现了对蔬菜大棚环境参数采集的实时无线监控,促进了蔬菜大棚的智能化、统一化管理。
1.绪论
1.1研究的背景和意义
21世纪是设施农业迅速发展的时期。
发达国家与发展中国家纷纷采取措施,加大投资.大力发展智能化设施农业。
设施农业是采用先进的科学技术和工厂化生产方式,把作物种植在一个相对封闭的空间,为作物的高效生产提供适宜的生长环境,并且在任何地区,一年四季均能种植任何作物的现代化农业。
设施农业是农业现代化的重要标志,其特点表现为高产量、高品质、环保、周年可持续生产。
设施农业的迅速发展加速了农业科学推广,对农业现代化水平的提高起到了积极的推动作用。
植物的生长都是在一定的环境中进行的,其在生长过程中受到环境中各种因素的影响,其中对植物生长影响最大的是环境中的温度和湿度。
环境中昼夜的温度和湿度变化大,其对植物生长极为不利。
因此必须对环境的温度和湿度数据进行采集、监测和控制,使其适合植物的生长,提高其产量和质量。
本
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