基于-ZigBee的農(nóng)業(yè)大棚光照環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計.doc

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1、畢業(yè)設(shè)計（報告）課題:基于ZigBee的農(nóng)業(yè)大棚光照環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計學(xué)生:雪系部:物聯(lián)網(wǎng)班級:物聯(lián)網(wǎng)1203班學(xué)號:2012270051指導(dǎo)教師:靖裝訂交卷日期:2015.04.28畢業(yè)設(shè)計（報告）成績評定記錄表指導(dǎo)教師評語（包含學(xué)生在畢業(yè)實習(xí)期間的表現(xiàn)）:成績（平時成績）:指導(dǎo)教師簽名：年月日評閱教師評語：成績（評閱成績）:評閱教師簽名：年月日答辯情況記錄:答辯成績:答辯委員會主任(或答辯教師小組組長)簽名:年月日總評成績:注：1.此表適用于參加畢業(yè)答辯學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計（報告）成績評定；2.平時成績占20%、卷面評閱成績占50%、答辯成績占30%，在上面的評分表中，可分別按20分、5

2、0分、30分來量化評分，三項相加所得總分即為總評成績，總評成績請轉(zhuǎn)換為優(yōu)秀、良好、中等、及格、不及格五等級計分。教務(wù)處制畢業(yè)設(shè)計（報告）成績評定記錄表指導(dǎo)教師評語（包含學(xué)生在畢業(yè)實習(xí)期間的表現(xiàn)）:成績（平時成績）:指導(dǎo)教師簽名：年月日評閱教師評語：成績（評閱成績）:評閱教師簽名：年月日總評成績:注：1.此表適用于不參加畢業(yè)答辯學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計（報告）成績評定；2.平時成績占40%、卷面評閱成績占60%，在上面的評分表中，可分別按40分、60分來量化評分，二項相加所得總分即為總評成績，總評成績請轉(zhuǎn)換為優(yōu)秀、良好、中等、及格、不及格五等級計分。教務(wù)處目錄第一章緒論31.1論文背景31.2主

3、要需求4第二章系統(tǒng)分析52.1設(shè)計原理52.2系統(tǒng)節(jié)點設(shè)計62.3系統(tǒng)總體架構(gòu)7第三章系統(tǒng)硬件設(shè)計93.1Zigbee節(jié)點硬件設(shè)計93.2傳感器節(jié)點硬件設(shè)計93.3光照數(shù)據(jù)采集節(jié)點設(shè)計11第四章基站節(jié)點設(shè)計134.1ZigBee技術(shù)概述134.2ZigBee技術(shù)優(yōu)缺點134.3ZigBee網(wǎng)絡(luò)配置144.4ZigBee工作模式16第五章系統(tǒng)測試185.1系統(tǒng)測試步驟185.2系統(tǒng)測試結(jié)果185.2.1系統(tǒng)硬件測試185.2.2協(xié)議棧測試195.2.3上位機(jī)測試195.3系統(tǒng)測試結(jié)果分析20總結(jié)21參考文獻(xiàn)22摘要隨著農(nóng)業(yè)應(yīng)用技術(shù)及科技的發(fā)展，溫室大棚已經(jīng)成為農(nóng)業(yè)的一個重要組成部分，而

4、且能帶動農(nóng)業(yè)高效的發(fā)展。因此，對于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境來說，對一些重要參數(shù)進(jìn)行檢測與控制就顯得十分重要且必要，這些參數(shù)包括光照強(qiáng)度、溫度、濕度、二氧化碳濃度等。這些參數(shù)控制得當(dāng)，就改變了植物的生長環(huán)境，為植物創(chuàng)造了最佳的生長環(huán)境，而且避免了外界四季變化和惡劣氣候?qū)χ参锷L的影響。目前，ZigBee技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于近距離傳輸?shù)臒o線通信領(lǐng)域，尤其是在工農(nóng)業(yè)控制、醫(yī)療衛(wèi)生方面日益起著越來越重要的作用。本設(shè)計意在通過ZigBee無線通信技術(shù)構(gòu)建一個無線傳感器網(wǎng)絡(luò)（WSN），采用樹型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，對加入該網(wǎng)絡(luò)的傳感器節(jié)點進(jìn)行溫度、濕度、光照強(qiáng)度和二氧化碳濃度的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和分析，將此應(yīng)用于對農(nóng)業(yè)里溫

5、室的環(huán)境檢測和控制當(dāng)中，避免了有線網(wǎng)絡(luò)的布線問題和成本問題。本設(shè)計利用了一個結(jié)構(gòu)合理的Web應(yīng)用程序，搭建Web服務(wù)器來動態(tài)顯示傳感終端所采集的溫室數(shù)據(jù)。關(guān)鍵詞：ZigBee；CC2530；無線傳感器網(wǎng)絡(luò)；光照傳感器第一章緒論1.1論文背景近幾年來，隨著物聯(lián)網(wǎng)、傳感器、電子標(biāo)簽、智能裝備等技術(shù)的重大突破及廣泛應(yīng)用，也漸漸改變了農(nóng)業(yè)傳統(tǒng)的生產(chǎn)經(jīng)營方法，擴(kuò)大了農(nóng)業(yè)的發(fā)展空間。近年來，溫室大棚種植為提高人們的生活水平帶來極大的便利，得到了迅速的推廣和應(yīng)用。種植環(huán)境中的溫度、濕度、光照度、CO2濃度等環(huán)境因子對作物的生產(chǎn)有很大的影響。傳統(tǒng)的人工控制方式難以達(dá)到科學(xué)合理種植的要求，目前國可以實

6、現(xiàn)上述環(huán)境因子自動監(jiān)控的系統(tǒng)還不多見，而引進(jìn)國外具有多功能的大型連棟溫室控制系統(tǒng)價格昂貴，不適合國情針對目前大棚發(fā)展的趨勢，提出了一種大棚智能監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計。根據(jù)大棚智能監(jiān)控的特殊性，需要傳輸大棚現(xiàn)場參數(shù)給管理者，并把管理者的命令下發(fā)到現(xiàn)場執(zhí)行設(shè)備，同時又要使上級部門可隨時通過互連網(wǎng)或者手機(jī)信息了解區(qū)域大棚的實時狀況?；贕PRS的智能大棚監(jiān)控系統(tǒng)使這些成為可能。圖1-1農(nóng)業(yè)大棚智能化監(jiān)控1.2主要需求在每個智能農(nóng)業(yè)大棚部署無線空氣溫濕度傳感器、無線土壤溫度傳感器、無線土壤含水量傳感器、無線光照度傳感器、無線CO2傳感器等，分別用來監(jiān)測大棚空氣溫濕度、土壤溫度、土壤水分、光照度、CO

7、2濃度等環(huán)境參數(shù)。為了方便部署和調(diào)整位置，所有傳感器均應(yīng)采用電池供電、無線數(shù)據(jù)傳輸。大棚僅需在少量固定位置提供交流220V市電（如：風(fēng)機(jī)、水泵、加熱器、電動卷簾）。每個農(nóng)業(yè)大棚園區(qū)部署1套采集傳輸設(shè)備（包含路由節(jié)點、長距離無線網(wǎng)關(guān)節(jié)點、Wi-Fi無線網(wǎng)關(guān)等），用來覆蓋整個園區(qū)的所有農(nóng)業(yè)大棚，傳輸園區(qū)各農(nóng)業(yè)大棚的傳感器數(shù)據(jù)、設(shè)備控制指令數(shù)據(jù)等到Internet上與平臺服務(wù)器交互。在每個需要智能控制功能的大棚安裝智能控制設(shè)備（包含一體化控制器、擴(kuò)展控制配電箱、