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《基于zigbee溫室大棚無(wú)線溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、基于ZigBee的溫室大棚無(wú)線溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)摘要：本文針對(duì)傳統(tǒng)有線溫度檢測(cè)系統(tǒng)存在布線復(fù)雜、維護(hù)困難、成本高等問(wèn)題。從低功耗、小體積．使用簡(jiǎn)單等方面考慮連接進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，提出了基于射頻CC2430(ZigBee)和數(shù)字溫度傳感器設(shè)計(jì)無(wú)線溫度檢測(cè)系統(tǒng)的實(shí)施方案。關(guān)鍵詞無(wú)線通信；ZigBee協(xié)調(diào)器；無(wú)線溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)O引言隨著大棚技術(shù)的普及，溫室大棚數(shù)量不斷增多，對(duì)于蔬菜大棚來(lái)說(shuō)，最重要的一個(gè)管理因素是溫濕度控制。溫濕度太低，蔬菜就會(huì)被凍死或則停止生長(zhǎng)，所以要將溫濕度始終控制在適合蔬菜生長(zhǎng)的范圍內(nèi)。傳統(tǒng)的溫度控制是在溫室大棚內(nèi)部懸掛溫度計(jì)，工人依據(jù)讀取的溫
2、度值來(lái)調(diào)節(jié)大棚內(nèi)的溫度。如果僅靠人工控制既耗人力，又容易發(fā)生差錯(cuò)。溫室大棚的溫度控制成為一個(gè)難題?，F(xiàn)在，隨著農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)規(guī)模的提高，對(duì)于數(shù)量較多的大棚，傳統(tǒng)的溫度控制措施就顯現(xiàn)出很大的局限性。為此，在現(xiàn)代化的蔬菜大棚管理中通常有溫濕度自動(dòng)控制系統(tǒng)，以控制蔬菜大棚溫度，適應(yīng)生產(chǎn)需要。它以先進(jìn)的技術(shù)和現(xiàn)代化設(shè)施，人為控制作物生長(zhǎng)的環(huán)境條件，使作物生長(zhǎng)不受自然氣候的影響，做到常年工廠化，進(jìn)行高效率，高產(chǎn)值和高效益的生產(chǎn)。開(kāi)發(fā)的蔬菜溫室大棚溫濕度監(jiān)控系統(tǒng)是專為蔬菜種植溫室研制的溫濕度智能監(jiān)控系統(tǒng)，能夠自動(dòng)監(jiān)控室內(nèi)溫濕度。本方案結(jié)合了蔬菜栽培溫室的特點(diǎn)，采用溫濕度傳
3、感器，克服了傳統(tǒng)模擬式溫濕度傳感器的不穩(wěn)定、誤差大、容易受干擾、需要定期校準(zhǔn)等嚴(yán)重缺陷，本產(chǎn)品測(cè)量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，精度高，運(yùn)行穩(wěn)定，質(zhì)量可靠，在蔬菜溫室大棚具有廣闊的應(yīng)用前景。1ZigBee9技術(shù)簡(jiǎn)介ZigBee技術(shù)足一種近距離、低復(fù)雜度、低功耗、低數(shù)據(jù)速率、低成本的雙向無(wú)線通信技術(shù)或無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，是一一組基j：IEEE批準(zhǔn)的802．15．4無(wú)線標(biāo)準(zhǔn)研制開(kāi)發(fā)的有天組網(wǎng)、安全和應(yīng)用軟件方面的技術(shù)，主要適合于承載數(shù)據(jù)流昔較小的業(yè)務(wù)?？汕度敫鞣N設(shè)備中。網(wǎng)絡(luò)功能是ZigBee最重要的特點(diǎn)，也是與其他無(wú)線局域網(wǎng)門(mén)rPAN)標(biāo)準(zhǔn)不同的地方。在網(wǎng)絡(luò)層方面，其主要T作在于負(fù)
4、責(zé)網(wǎng)絡(luò)機(jī)制的建立與管理，并具有自我組態(tài)與自我修復(fù)功能。傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)主要使用孤立的、沒(méi)有通信能力的機(jī)械裝置，主要依靠人力監(jiān)測(cè)作物的生長(zhǎng)狀況。采用rf}1成千上萬(wàn)個(gè)傳感器構(gòu)成的比較復(fù)雜的ZigBee網(wǎng)絡(luò)后，農(nóng)業(yè)將日r以逐漸地轉(zhuǎn)向以信息和軟件為中心的生產(chǎn)模式，使用更多的自動(dòng)化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化和遠(yuǎn)程控制的裝1慝來(lái)耕種。ZigBee技術(shù)已廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代精確農(nóng)業(yè)。2系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)組成整個(gè)無(wú)線測(cè)溫裝置硬件由無(wú)線節(jié)點(diǎn)和協(xié)調(diào)器兩大部分組成。通常，一套裝置只有一個(gè)協(xié)調(diào)器，其主要包括微控制器及射頻收發(fā)單元、無(wú)線節(jié)點(diǎn)、電源模塊及接口單元。系統(tǒng)硬件在選用，主要從溫度監(jiān)測(cè)的精確度、溫
5、度檢測(cè)的范圍以及所選元器件使用的便利性和經(jīng)濟(jì)犁方面考慮。我們主要采用的是DSl820的無(wú)線溫度傳感器和無(wú)線射頻CC2430。DSl820的無(wú)線溫度傳感器內(nèi)部結(jié)構(gòu)豐要由溫度傳感器、A／D轉(zhuǎn)換器、信哆處理器、存儲(chǔ)器及接門(mén)電路』J=部分組成。其主要特點(diǎn)是溫度測(cè)域精確．對(duì)溫度的分辨率為0．5℃；測(cè)醣范嗣廣，測(cè)壤范圍町從一55℃到+125℃；單總線接幾，只需一個(gè)接lI即呵完成溫度轉(zhuǎn)換的讀寫(xiě)操作，可簡(jiǎn)化線路，節(jié)省I／O資源，提高經(jīng)濟(jì)性。系統(tǒng)將檢測(cè)到的溫度信息數(shù)字化，采用9位數(shù)寧方式直接提取溫度．其典型轉(zhuǎn)換時(shí)『HJ僅為ls。無(wú)線射頻CC2430芯片的是完傘符合Zig
6、Bee技術(shù)的2．4GHz射頻系統(tǒng)單芯片。適用于各種無(wú)線網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)。其主要特點(diǎn)是體積小、高性能、低功耗，具有優(yōu)良的無(wú)線接收靈敏度和強(qiáng)人的抗干擾性。接口單元我們采用的足日前Pc與通信工業(yè)中應(yīng)用最廣泛的。一種串行接口RS一232接u。RS一232接u采用的是串行通訊方式。具有使用線路少、成本低。特別是在遠(yuǎn)程傳輸時(shí)，避免了多條線路特性的不一致而被廣泛采用。3工作原理系統(tǒng)的工作豐要由3部分實(shí)現(xiàn)：信息采集終端、信息收集終端、信息顯示終端。溫度數(shù)據(jù)由DSl820采集之后傳給節(jié)點(diǎn)，之后經(jīng)兩塊ZigBee模塊的無(wú)線通信把溫度值傳給協(xié)調(diào)器，最后通過(guò)串n把溫度值顯示出來(lái)。在進(jìn)
7、行多點(diǎn)通信時(shí)，裝置c}t每個(gè)協(xié)調(diào)器可連接多達(dá)255個(gè)節(jié)點(diǎn)。不僅口f以極大的解決傳統(tǒng)有線設(shè)備的布線問(wèn)題，還口，節(jié)約大量導(dǎo)線，提高沒(méi)備經(jīng)濟(jì)性。1)信息采集終端：主要指是無(wú)線節(jié)點(diǎn)。從經(jīng)濟(jì)性及便利性方面考慮主要采用的是f}{數(shù)寧DSl820、無(wú)線射頻CC2430、電源等組成的無(wú)線節(jié)點(diǎn)。無(wú)線節(jié)點(diǎn)主要分布溫室人棚中需要進(jìn)if溫度檢測(cè)的各個(gè)地點(diǎn)．節(jié)點(diǎn)之M通過(guò)射頻進(jìn)行無(wú)線通信。T作中，終端在無(wú)線節(jié)點(diǎn)的增加或者刪除時(shí)，可快速的對(duì)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的自我修復(fù)從而保證系統(tǒng)工作的穩(wěn)定性。溫度傳感器在與協(xié)調(diào)器綁定進(jìn)行溫度檢測(cè)后，檢測(cè)到得溫度通過(guò)無(wú)線通信發(fā)送到協(xié)調(diào)器；
8、2)信息收集終端：主要是指協(xié)調(diào)器，協(xié)調(diào)器主要安放在溫度檢測(cè)控制窄，其作用主要是完成整個(gè)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)
