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《基于ZigBee無線技術農田信息采集系統的研制》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在學術論文-天天文庫。
1、分類號：密級：UDC：編號：河北工業(yè)大學碩士學位論文基于ZigBee無線技術農田信息采集系統的研制論文作者：高晨學生類別：全日制專業(yè)學位類別：工程碩士領域名稱：電子與通信工程指導教師：趙全明職稱：教授資助基金項目：河北省科技支撐項目《基于物聯網技術的農田信息無線采集與監(jiān)控系統的研制》DissertationSubmittedtoHebeiUniversityofTechnologyForTheMasterDegreeofElectronicandCommunicationEngineeringRESER
2、RCHOFFARMLANDINFORMATIONCOLLECTIONSYSTEMBASEDONZIGBEEWIRELESSTECHNOLOGYbyGAOCHENSupervisor:Prof.ZhaoQuanmingMarch2016ThisworksupportedbythescienceandtechnologyprojectofResearchandDevelopmentofWirelessDataAcquisitionandMonitoringSystemBasedonInternetofThi
3、ngs摘要伴隨著我國經濟的快速發(fā)展和人口數量的急劇增加，人們對于農作物產量和質量的要求不斷提升，傳統農業(yè)中“經驗種植”的辦法已經無法滿足當下信息化時代的要求。為實現對農田數據信息全面、準確地掌握，本文依據“精準農業(yè)”的要求，利用ZigBee無線傳感器網絡技術研制了一套農田信息采集系統，并從軟、硬件兩方面的設計加以展開論述。在硬件設計方面，主要包括器件的選型和電路的設計。電路設計以ZigBee網絡中三種節(jié)點類型為切入點，采用了獨特的節(jié)點核心板與底板分離式設計思路。其中，核心板根據是否添加功放芯片具體分為兩
4、類，主要負責節(jié)點控制、數據處理和數據收發(fā)等相關工作，使用者可根據具體農田面積、地形等因素，合理選用兩類核心板；在底板設計方面，本文對以往研究所采用的通用節(jié)點設備進行了改進與完善，根據三類節(jié)點功能的不同，在供電模塊、串口通信模塊、數據顯示模塊等多方面的底板設計上運用差異性處理，減少節(jié)點冗余器件，降低系統的成本與能耗。對于采集農田數據的類型，本文選擇4種傳感器，分別對空氣溫濕度、土壤溫濕度、CO2濃度和光照度等多種農田信息進行采集，實現對農田參數具體全面地把控。在軟件設計方面，本文選擇應用Z-Stack2.
5、5.1a協議棧，在IAR開發(fā)環(huán)境下，同樣以三種節(jié)點功能特性為基礎，通過C語言對系統中各節(jié)點組網、采集、通信、顯示等過程程序進行了編寫，并針對本系統專門設計了控制指令與數據信息數據包的格式，便于節(jié)點間數據的傳遞和提取。并且，本文根據CC2530芯片工作模式間的切換機制，創(chuàng)新性地針對終端采集節(jié)點設計了“間歇工作定時喚醒”工作流程以滿足節(jié)能降耗的要求。通過對農田信息采集系統數據傳輸距離和節(jié)點能耗的測量和計算，以及系統實際工作性能測試，結果證明該系統采集信息真實、準確，傳輸過程穩(wěn)定、迅捷，數據顯示清晰、簡潔，具
6、有很高的實用性價值。關鍵字：ZigBee農田信息采集協議棧CC2530節(jié)能IABSTRACTWiththetremendouseconomicgrowthanddramaticallypopulationincreaseinChina,theimprovementinstandardsofcropyieldandqualityhasbeensteadyandpersistent.Thewaysoftraditionalagriculturesuchas"ExperienceinPlanting"will
7、nolongermeetthedemandsoftheinformationera.Inordertomaketheprocessofagriculturalproduction"transparent"andtheinformationoffarmland"digital",thispaperchoosesZigBeewirelesssensornetworktechnologytodesignasystemforthecollectionofthefieldinformationaccordingt
8、otherequirementsof“precisionagriculture”.Thissystemcancollectthefarmlanddataaccuratelytoimprovetheefficiencyofagriculturalproductionandincreasetheyieldofcrops.Thedesignschemeofsystemincludestwoaspects:thesoftwareandthehard
