基于zigbee網(wǎng)絡(luò)的溫室環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計

《基于zigbee網(wǎng)絡(luò)的溫室環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在應用文檔-天天文庫。

1、為了確保“教學點數(shù)字教育資源全覆蓋”項目設(shè)備正常使用，我校做到安裝、教師培訓同步進行。設(shè)備安裝到位后，中心校組織各學點管理人員統(tǒng)一到縣教師進修學校進行培訓，熟悉系統(tǒng)的使用和維護?；赯igBee網(wǎng)絡(luò)的溫室環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計　　摘要：傳統(tǒng)的依靠人工對溫室溫度和濕度進行監(jiān)測和控制的方式，由于監(jiān)測誤差大，控制具有延遲性，導致溫室內(nèi)的環(huán)境參數(shù)不能穩(wěn)定在合理范圍內(nèi)。針對監(jiān)控水平自動化程度低，不能適應溫室規(guī)?；N植這一現(xiàn)狀，設(shè)計了基于ZigBee網(wǎng)絡(luò)的溫室環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)。該監(jiān)控系統(tǒng)利用傳感器對溫室內(nèi)的溫度和濕度進行檢測，將檢測到的參數(shù)值經(jīng)過ZigB

2、ee網(wǎng)絡(luò)和RS485總線傳輸?shù)缴衔粰C中。上位機對數(shù)值進行分析處理，然后發(fā)送指令到控制設(shè)備，進行溫室環(huán)境監(jiān)測和控制。實驗表明該監(jiān)控系統(tǒng)靈敏度高、控制靈活，達到了預設(shè)效果?！　￡P(guān)鍵詞：ZigBee；上位機；RS485總線；溫濕度監(jiān)控　　DOIDOI：/　　中圖分類號：TP319　　文獻標識碼：A文章編號：1672--0061-03　　0引言為了充分發(fā)揮“教學點數(shù)字教育資源全覆蓋”項目設(shè)備的作用，我們不僅把資源運用于課堂教學，還利用系統(tǒng)的特色欄目開展課外活動，對學生進行安全教育、健康教育、反邪教教育等豐富學生的課余文化生活。為了確?！敖虒W

3、點數(shù)字教育資源全覆蓋”項目設(shè)備正常使用，我校做到安裝、教師培訓同步進行。設(shè)備安裝到位后，中心校組織各學點管理人員統(tǒng)一到縣教師進修學校進行培訓，熟悉系統(tǒng)的使用和維護?！　‰S著通訊技術(shù)的發(fā)展，溫度、濕度信息的實時采集、分析和處理，以及相關(guān)設(shè)備的控制靈敏度都有很大提高，將溫室規(guī)?；N植提升到了一個新高度。目前的信息通訊技術(shù)中，有線信息傳輸方式有CAN總線、RS485總線、Profibus總線等[1-3]，無線通訊技術(shù)應用較頻繁的是藍牙技術(shù)、ZigBee技術(shù)、WiFi技術(shù)以及移動通信技術(shù)等[4-6]。有線通信技術(shù)和無線通信技術(shù)都可以在一定程

4、度上完成溫室溫度、濕度參數(shù)以及控制指令的傳輸。但是，溫室內(nèi)環(huán)境復雜，布線困難[7]，而無線技術(shù)傳輸距離較短[8]，將有線通信和無線通信兩者結(jié)合，才能更好地完成環(huán)境參數(shù)的檢測和控制[9]?！　榱诉_到溫室環(huán)境參數(shù)檢測靈敏、控制設(shè)備延遲性低的要求，提出了一種基于ZigBee網(wǎng)絡(luò)和RS485總線的溫室環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)方案，該監(jiān)控系統(tǒng)能很好地實現(xiàn)溫室內(nèi)的溫度和濕度的實時監(jiān)測和控制，使溫室內(nèi)的環(huán)境參數(shù)始終處于設(shè)定的范圍內(nèi)。　　1系統(tǒng)總體架構(gòu)　　溫室環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)由溫濕度采集模塊、無線溫濕度監(jiān)測儀、遠程上位機和相關(guān)控制設(shè)備組成。溫濕度采集模塊和無線溫

5、濕度監(jiān)測儀共用CC2480作為控制器，利用組態(tài)王設(shè)計監(jiān)控界面，對溫室內(nèi)的溫度濕度參數(shù)實時顯示，可通過監(jiān)控界面了解溫室內(nèi)相關(guān)設(shè)備的運行狀況，有利于工作人員及時掌握溫室狀況，系統(tǒng)架構(gòu)如圖1所示。為了充分發(fā)揮“教學點數(shù)字教育資源全覆蓋”項目設(shè)備的作用，我們不僅把資源運用于課堂教學，還利用系統(tǒng)的特色欄目開展課外活動，對學生進行安全教育、健康教育、反邪教教育等豐富學生的課余文化生活。為了確?！敖虒W點數(shù)字教育資源全覆蓋”項目設(shè)備正常使用，我校做到安裝、教師培訓同步進行。設(shè)備安裝到位后，中心校組織各學點管理人員統(tǒng)一到縣教師進修學校進行培訓，熟悉系

6、統(tǒng)的使用和維護。　　SHT11傳感器將采集到的溫室溫度值和濕度值傳送到CC2480芯片中，再通過ZigBee網(wǎng)絡(luò)將信息發(fā)送給無線溫濕度監(jiān)測儀，無線溫濕度監(jiān)測儀通過RS485總線與遠程上位機相連，上位機對傳來的信息進行分析，存儲處理后，發(fā)送相應指令到PLC中，PLC根據(jù)接收的指令來控制加熱器、噴霧器和通風機的開啟或關(guān)閉?！　?系統(tǒng)硬件?M成　　傳感器模塊　　選擇傳感器主要從供電方式、供電電壓、測量誤差大小、信號輸出方式等幾個方面考慮。本監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集選用SHT11溫濕度傳感器，該傳感器具有響應速度快、抗外界干擾能力強、性價比高等優(yōu)點

7、。SHT11為兩線數(shù)字式輸出，測溫范圍為-40～+℃，濕度檢測范圍為0～100%RH，檢測溫度精度為±℃，濕度檢測精度為±3%RH，內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖2所示。　　傳感器將采集到的溫濕度值轉(zhuǎn)換成電信號，經(jīng)過放大電路放大的信號通過模數(shù)轉(zhuǎn)換電路，把模擬量信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字量信號，同時對信號進行數(shù)據(jù)標定，最后通過I2C總線接口輸出信號?！　C2480模塊　　CC2480芯片是一款集低功耗和低成本等優(yōu)點于一體的、支持ZigBee傳輸協(xié)議的射頻芯片，具有較寬的電壓支持范圍，能夠處理對時序要求嚴格的ZigBee協(xié)議任務，具有良好的通訊功能，能通過SPI接

8、口或UART接口和任何類型的微處理器通信。溫濕度傳感器將采集到的信息傳送到CC2480芯片，再經(jīng)過CC2480芯片利用ZigBee無線通信方式，將信息傳輸?shù)綔貪穸缺O(jiān)測儀中。CC2480和SHT11的接口電路如圖3所示。為了充分發(fā)揮“教