【摘要】：設(shè)計(jì)了一種基于ZigBee無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的西瓜基質(zhì)栽培智能灌溉系統(tǒng)。該系統(tǒng)由環(huán)境信息采集裝置、信息處理系統(tǒng)和灌溉執(zhí)行結(jié)構(gòu)3部分組成。環(huán)境信息采集裝置主要采集影響西瓜水分需求的基質(zhì)相對(duì)濕度和空氣相對(duì)濕度;信息處理系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析與處理,判斷是否驅(qū)動(dòng)灌溉執(zhí)行機(jī)構(gòu)對(duì)西瓜進(jìn)行灌溉。綜合考慮西瓜在不同生長(zhǎng)階段基質(zhì)相對(duì)濕度、空氣相對(duì)濕度對(duì)西瓜需水量的影響,建立了模糊控制規(guī)則庫(kù),利用MATLAB進(jìn)行仿真,證明灌溉策略的有效性。結(jié)果表明,智能灌溉系統(tǒng)能根據(jù)智能灌溉策略適時(shí)、適量地進(jìn)行灌溉,控制基質(zhì)相對(duì)濕度與西瓜生長(zhǎng)階段相適應(yīng),伸蔓期將基質(zhì)相對(duì)濕度控制在62.82%~67.25%,開(kāi)花坐果期將基質(zhì)相對(duì)濕度控制在68.05%~72.18%,膨瓜期將基質(zhì)相對(duì)濕度控制在72.23%~77.15%,成熟期將基質(zhì)相對(duì)濕度控制在58.36%~62.13%,所測(cè)得的基質(zhì)相對(duì)濕度與最佳基質(zhì)相對(duì)濕度之間的誤差在2%左右,滿足西瓜基質(zhì)栽培的灌溉需求。
【圖文】：

并發(fā)送給附近的路由或協(xié)調(diào)器，降低節(jié)點(diǎn)的能耗和節(jié)約成本。2環(huán)境信息采集裝置選用JZH 004采集基質(zhì)相對(duì)濕度；JZH 021采集空氣相對(duì)濕度；無(wú)線控制模塊為JZH 211，4路繼電器輸出，控制電磁閥的通斷；協(xié)調(diào)器為KL H1100，管理由各傳感器組成的ZigBee無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)。JZH 021有路由功能，采集空氣相對(duì)濕度，同時(shí)接收附近其他傳感器采集的數(shù)據(jù)并發(fā)送給協(xié)調(diào)器。JZH 004、JZH 021、JZH 211和KL H1100共同完成基質(zhì)相對(duì)濕度和空氣相對(duì)濕度數(shù)據(jù)的采集。終端節(jié)點(diǎn)和路由節(jié)點(diǎn)模塊由8051處理器和無(wú)線通信等模塊組成，如圖2所示。CC2530內(nèi)置有業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)的增強(qiáng)型8051CPU，系統(tǒng)內(nèi)可編程閃存。在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)硬件平臺(tái)中，CC2530需要通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換控制傳感器模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，控制無(wú)線RF模塊并完成數(shù)據(jù)收發(fā)。圖2終端節(jié)點(diǎn)和路由節(jié)點(diǎn)Fig.2Terminalnodeandroutenode協(xié)調(diào)節(jié)點(diǎn)由CC2530射頻模塊和S3C2416處理器組成。CC2530芯片作為協(xié)調(diào)節(jié)點(diǎn)的微控制器，配置相應(yīng)的ZigBee射頻模塊，通過(guò)建立網(wǎng)絡(luò)管理終端節(jié)點(diǎn)，同時(shí)接收終端節(jié)點(diǎn)和路由節(jié)點(diǎn)發(fā)送的數(shù)據(jù)。S3C2416處理器負(fù)責(zé)顯示、存儲(chǔ)、控制算法的執(zhí)行及通訊功能，，協(xié)調(diào)器通過(guò)ModbusTCP協(xié)議與上位機(jī)通訊。信息處理系統(tǒng)協(xié)調(diào)器路由節(jié)點(diǎn)終端節(jié)點(diǎn)電磁閥

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本文編號(hào)：2530240