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《基于ZigBee無線技術(shù)農(nóng)田信息采集系統(tǒng)的研制》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學術(shù)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(shù)農(nóng)田信息采集系統(tǒng)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(lǐng)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(lián)網(wǎng)技術(shù)的農(nóng)田信息無線采集與監(jiān)控系統(tǒng)的研制》DissertationSubmittedtoHebeiUniversityofTechnologyForTheMasterDegreeofElectronicandCommunicationEngineeringRESER
2、RCHOFFARMLANDINFORMATIONCOLLECTIONSYSTEMBASEDONZIGBEEWIRELESSTECHNOLOGYbyGAOCHENSupervisor:Prof.ZhaoQuanmingMarch2016ThisworksupportedbythescienceandtechnologyprojectofResearchandDevelopmentofWirelessDataAcquisitionandMonitoringSystemBasedonInternetofThi
3、ngs摘要伴隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展和人口數(shù)量的急劇增加，人們對于農(nóng)作物產(chǎn)量和質(zhì)量的要求不斷提升，傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)中“經(jīng)驗種植”的辦法已經(jīng)無法滿足當下信息化時代的要求。為實現(xiàn)對農(nóng)田數(shù)據(jù)信息全面、準確地掌握，本文依據(jù)“精準農(nóng)業(yè)”的要求，利用ZigBee無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研制了一套農(nóng)田信息采集系統(tǒng)，并從軟、硬件兩方面的設(shè)計加以展開論述。在硬件設(shè)計方面，主要包括器件的選型和電路的設(shè)計。電路設(shè)計以ZigBee網(wǎng)絡(luò)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(shè)計思路。其中，核心板根據(jù)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(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)收發(fā)等相關(guān)工作，使用者可根據(jù)具體農(nóng)田面積、地形等因素，合理選用兩類核心板；在底板設(shè)計方面，本文對以往研究所采用的通用節(jié)點設(shè)備進行了改進與完善，根據(jù)三類節(jié)點功能的不同，在供電模塊、串口通信模塊、數(shù)據(jù)顯示模塊等多方面的底板設(shè)計上運用差異性處理，減少節(jié)點冗余器件，降低系統(tǒng)的成本與能耗。對于采集農(nóng)田數(shù)據(jù)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(nóng)田信息進行采集，實現(xiàn)對農(nóng)田參數(shù)具體全面地把控。在軟件設(shè)計方面，本文選擇應(yīng)用Z-Stack2.
5、5.1a協(xié)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(chǔ)，通過C語言對系統(tǒng)中各節(jié)點組網(wǎng)、采集、通信、顯示等過程程序進行了編寫，并針對本系統(tǒng)專門設(shè)計了控制指令與數(shù)據(jù)信息數(shù)據(jù)包的格式，便于節(jié)點間數(shù)據(jù)的傳遞和提取。并且，本文根據(jù)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(shè)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(nóng)田信息采集系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸距離和節(jié)點能耗的測量和計算，以及系統(tǒng)實際工作性能測試，結(jié)果證明該系統(tǒng)采集信息真實、準確，傳輸過程穩(wěn)定、迅捷，數(shù)據(jù)顯示清晰、簡潔，具
6、有很高的實用性價值。關(guān)鍵字：ZigBee農(nóng)田信息采集協(xié)議棧CC2530節(jié)能IABSTRACTWiththetremendouseconomicgrowthanddramaticallypopulationincreaseinChina,theimprovementinstandardsofcropyieldandqualityhasbeensteadyandpersistent.Thewaysoftraditionalagriculturesuchas"ExperienceinPlanting"will
7、nolongermeetthedemandsoftheinformationera.Inordertomaketheprocessofagriculturalproduction"transparent"andtheinformationoffarmland"digital",thispaperchoosesZigBeewirelesssensornetworktechnologytodesignasystemforthecollectionofthefieldinformationaccordingt
8、otherequirementsof“precisionagriculture”.Thissystemcancollectthefarmlanddataaccuratelytoimprovetheefficiencyofagriculturalproductionandincreasetheyieldofcrops.Thedesignschemeofsystemincludestwoaspects:thesoftwareandthehard
