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《基于zigbee的溫室wsn監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計與研究》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、江蘇大學(xué)碩士學(xué)位論文基于ZigBee的溫室WSN監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計與研究姓名:侯佳佳申請學(xué)位級別:碩士專業(yè):檢測技術(shù)與自動化裝置指導(dǎo)教師:李正明20090606江蘇大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要大型連棟溫室是利用微電子技術(shù)和現(xiàn)代控制技術(shù),人為創(chuàng)造適宜作物生長的最佳環(huán)境,從而達(dá)到增加作物產(chǎn)量、改善品質(zhì)、調(diào)節(jié)生長周期、提高經(jīng)濟(jì)效益等目的。目前,溫室環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)通信方式普遍采用的是基于485總線或CAN總線的有線通信方式,有線通信方式中的信號傳輸相對比較穩(wěn)定,但是復(fù)雜的布線和較高成本不利于進(jìn)一步提高溫室自動化和智能化程度。ZigBee是一種新興的近距離、低
2、復(fù)雜度、低功耗、低數(shù)據(jù)速率、低成本的無線網(wǎng)絡(luò)化通信技術(shù),將其應(yīng)用于溫室構(gòu)成的溫室無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN)監(jiān)測系統(tǒng),具有無需現(xiàn)場布線、采集點設(shè)置靈活、采集點覆蓋面積廣闊、系統(tǒng)維護(hù)方便等突出優(yōu)點。針對當(dāng)前溫室監(jiān)測系統(tǒng)信息傳輸技術(shù)存在的問題,根據(jù)溫室環(huán)境具體結(jié)構(gòu)特征,本文提出了一種基于ZigBee技術(shù)的溫室WSN監(jiān)測系統(tǒng)模型,詳細(xì)介紹了系統(tǒng)工作原理和系統(tǒng)節(jié)點的功能特征,根據(jù)模塊化設(shè)計的思想,完成了包括數(shù)據(jù)處理模塊、無線通信模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、電源供應(yīng)模塊和RS一232串口通信模塊的硬件設(shè)計,采用預(yù)留單片機(jī)的I/O引腳的方法,將可用的I/O引腳
3、用插針引出,預(yù)留出特定的傳感器接口,滿足溫室監(jiān)測系統(tǒng)多種參數(shù)監(jiān)測的需求。根據(jù)ZigBee通信協(xié)議規(guī)范設(shè)計了組網(wǎng)、數(shù)據(jù)采集、無線通信以及數(shù)據(jù)上傳四個系統(tǒng)功能模塊,重點研究了終端節(jié)點、路由節(jié)點和網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器的通信算法,解決了終端節(jié)點與網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器的數(shù)據(jù)傳輸問題。最后利用本文設(shè)計的三種系統(tǒng)節(jié)點構(gòu)建一個實驗平臺,進(jìn)行了ZigBee組網(wǎng)和無線通信測試,通過SNAMP后臺可視化軟件對溫室WSN進(jìn)行觀察,通過數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)顯示實時采集的數(shù)據(jù)。測試結(jié)果表明,將ZigBee技術(shù)引入溫室環(huán)境WSN監(jiān)測系統(tǒng)是可行的,并且本文設(shè)計的溫室WSN監(jiān)測系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)實時可
4、靠地?zé)o線通信,滿足了溫室環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計要求,并為今后智能化的無線溫室監(jiān)控系統(tǒng)的實現(xiàn)提供了一種新的解決方案。關(guān)鍵詞:ZigBee技術(shù),無線傳感器網(wǎng)絡(luò),溫室監(jiān)測系統(tǒng),CC2420,通信協(xié)議,組網(wǎng)測試江蘇大學(xué)碩士學(xué)位論文ABSTRACTMulti—SpanGreenhousesusingmicroelectronictechnologyandmodemcontroltechnologycreatethebestenvironmentforartificialcropgrowth,achievingincreasedcropyields,i
5、mprovedquality,regulatedgrowthcycles,enhancedeconomicefficiencyandSOon.Nowadays,cablecommunicationbasedon485busandCANbusisadoptedwidelyinmonitoringsystemsforgreenhouses,thismethodhasseveraldisadvantagessuchas:complexlines,difficultmaintenanceandhighcost.Communicationcabl
6、einthesignaltransmissionisrelativelystable,butthecomplexityandhighcostofwiringisnotconducivetofurtherenhancethelevelofgreenhouseautomation,andintelligent.ZigBeetechnologyisanewshort—range,low·-complexity,low-power,low··datarateandlow—pricetransmissionwirelesspersonalarea
7、network.ThegreenhouseenvironmentalWSNmonitoringsystemisbasedonZigBeetechnology,anddoesnotrequirethelayingofcable.Thesignalstrengthcanbeconstant,accurate,andlong—range.Tosolvetheproblemsofinformationtransmissiontechnologyforgreenhousemonitoringsystems,thispaperproposesamo
8、delofagreenhouseWSNmonitoringsystembasedonZigBeetechnologyaccordingtopracticalstructuralcharacteristics