基于無線傳感器網(wǎng)絡的沙漠光伏溫室環(huán)境參數(shù)采集系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)
發(fā)布時間:2017-06-17 09:26
本文關(guān)鍵詞:基于無線傳感器網(wǎng)絡的沙漠光伏溫室環(huán)境參數(shù)采集系統(tǒng)的設計與實現(xiàn),,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:近年來,隨著信息技術(shù)在國民經(jīng)濟和社會發(fā)展中的廣泛應用,信息化水平已成為衡量一個國家和地區(qū)現(xiàn)代化水平的重要標志。21世紀的農(nóng)業(yè)是信息化的農(nóng)業(yè),隨著我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)逐漸轉(zhuǎn)向規(guī);,發(fā)展農(nóng)業(yè)信息科學勢在必行,科技興農(nóng)是農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展的必經(jīng)之路。我國是農(nóng)業(yè)大國,深化信息化技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中的應用,對提高我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和經(jīng)營管理水平,推進我國農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化和現(xiàn)代化進程、加快農(nóng)業(yè)信息化建設步伐具有重要作用。本文以“沙漠光伏電站溫室高效利用及產(chǎn)業(yè)化示范”項目為背景,對無線傳感器網(wǎng)絡在沙漠光伏溫室中的應用進行了研究和設計。論文以沙漠光伏農(nóng)業(yè)溫室大棚生產(chǎn)過程的信息化需求為出發(fā)點,通過無線傳感器網(wǎng)絡技術(shù),使用高精度的傳感器對溫室內(nèi)的空氣溫濕度、土壤溫濕度、光照度等參數(shù)進行采樣,然后將其送到工控機,實時掌握溫室環(huán)境信息,并根據(jù)一定的算法對環(huán)境參數(shù)進行控制。本文根據(jù)實際需求設計了一種基于ZigBee無線傳感器網(wǎng)絡技術(shù)的沙漠光伏溫室數(shù)據(jù)采集節(jié)點。節(jié)點基于CC2530F256芯片進行開發(fā),其包含電源模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、輸出控制模塊、RS-485模塊、存儲器模塊和無線傳輸處理模塊。電源模塊為節(jié)點提供3.3V和5V工作電壓;數(shù)據(jù)采集模塊可外接模擬或數(shù)字型傳感器:輸出控制模塊可外接電磁閥等設備;RS-485可通過485轉(zhuǎn)串口模塊與工控機進行通信,也可以外接對應的傳感器實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集;無線傳輸處理模塊為ZigBee節(jié)點的核心,通過該模塊實現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集、輸出量控制、ZigBee網(wǎng)絡的組網(wǎng)以及無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)裙δ堋?br/> 【關(guān)鍵詞】:ZigBee CC2530 傳感器 沙漠光伏溫室 監(jiān)測系統(tǒng)
【學位授予單位】:寧夏大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2016
【分類號】:S625;S126
【目錄】:
- 摘要3-4
- Abstract4-8
- 第一章 緒論8-15
- 1.1 課題的背景和意義8-9
- 1.1.1 課題的研究背景8-9
- 1.1.2 課題的研究意義9
- 1.2 研究現(xiàn)狀9-11
- 1.2.1 國外研究現(xiàn)狀9-10
- 1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀10-11
- 1.3 短距離無線通信技術(shù)比較11-14
- 1.3.1 幾種常用的短距離無線通信技術(shù)11-13
- 1.3.2 短距離無線通信技術(shù)的比較13-14
- 1.4 論文的組織結(jié)構(gòu)14-15
- 第二章 光伏農(nóng)業(yè)溫室環(huán)境采集系統(tǒng)總體設計方案15-19
- 2.1 光伏農(nóng)業(yè)溫室智能環(huán)境采集系統(tǒng)概述15
- 2.2 系統(tǒng)設計方案分析15-17
- 2.2.1 溫室主要環(huán)境參數(shù)分析15-16
- 2.2.2 溫室智能控制系統(tǒng)目標分析16
- 2.2.3 溫室結(jié)構(gòu)介紹16-17
- 2.3 溫室環(huán)境參數(shù)采集系統(tǒng)總體設計方案17-18
- 2.4 本章小結(jié)18-19
- 第三章 ZigBee協(xié)議分析19-29
- 3.1 ZigBee技術(shù)簡介19-23
- 3.1.1 ZigBee技術(shù)的特點19-20
- 3.1.2 ZigBee協(xié)議體系結(jié)構(gòu)20-21
- 3.1.3 ZigBee的設備類型21
- 3.1.4 ZigBee網(wǎng)絡的拓撲結(jié)構(gòu)21-22
- 3.1.5 ZigBee的自組網(wǎng)過程22-23
- 3.2 物理層規(guī)范23-25
- 3.2.1 工作頻率范圍23-24
- 3.2.2 物理(PHY)層服務規(guī)范24
- 3.2.3 物理層的主要功能24-25
- 3.3 MAC層規(guī)范25-26
- 3.3.1 MAC子層服務規(guī)范25-26
- 3.3.2 MAC子層的功能26
- 3.4 網(wǎng)絡層規(guī)范26-27
- 3.4.1 網(wǎng)絡層服務規(guī)范26-27
- 3.4.2 網(wǎng)絡層的功能27
- 3.5 應用層規(guī)范27-28
- 3.5.1 應用支持子層27
- 3.5.2 應用框架層27
- 3.5.3 設備對象層27-28
- 3.6 本章小結(jié)28-29
- 第四章 節(jié)點硬件的設計與仿真29-46
- 4.1 節(jié)點電路的總體結(jié)構(gòu)及元器件選型29-36
- 4.1.1 節(jié)點電路的總體結(jié)構(gòu)29
- 4.1.2 核心元器件的選型29-34
- 4.1.3 傳感器的選型34-36
- 4.2 無線模塊硬件電路設計與仿真36-39
- 4.2.1 無線模塊的設計36-37
- 4.2.2 CC2530F256與RFX2401C的阻抗匹配37-38
- 4.2.3 無線傳輸距離的估算38-39
- 4.3 底板的硬件電路設計39-41
- 4.3.1 電源模塊40
- 4.3.2 模擬/數(shù)字輸入模塊40
- 4.3.3 電磁閥控制模塊40-41
- 4.3.4 RS-485保護電路41
- 4.4 PCB制作41-43
- 4.4.1 無線傳輸模塊的設計42-43
- 4.4.2 底板電路設計43
- 4.5 節(jié)點的軟件設計43-45
- 4.5.1 ZigBee軟件開發(fā)環(huán)境43-44
- 4.5.2 協(xié)調(diào)器節(jié)點的軟件設計44
- 4.5.3 路由器及終端節(jié)點的軟件設計44-45
- 4.6 本章小結(jié)45-46
- 第五章 節(jié)點各電路功能模塊及系統(tǒng)的測試和部署46-53
- 5.1 節(jié)點各功能模塊的測試46-49
- 5.1.1 供電電源模塊的測試46-47
- 5.1.2 RS485通信口測試47-48
- 5.1.3 數(shù)據(jù)采集電路測試48-49
- 5.1.4 電磁閥控制電路的測試49
- 5.2 點對點無線傳輸距離測試49-50
- 5.3 用戶界面設計50-51
- 5.4 網(wǎng)絡的部署51-52
- 5.5 本章小結(jié)52-53
- 第六章 總結(jié)與展望53-54
- 6.1 總結(jié)53
- 6.2 展望53-54
- 參考文獻54-56
- 致謝56-57
- 個人簡介57
【參考文獻】
中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條
1 張雪坤;陳金鷹;季翔宇;;ZigBee技術(shù)在傳感網(wǎng)中的應用研究[J];通信與信息技術(shù);2010年02期
本文關(guān)鍵詞:基于無線傳感器網(wǎng)絡的沙漠光伏溫室環(huán)境參數(shù)采集系統(tǒng)的設計與實現(xiàn),由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號:457919
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