本文關(guān)鍵詞：基于ZigBee網(wǎng)絡(luò)的水稻育秧環(huán)境智能監(jiān)控系統(tǒng)研究

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【摘要】：傳統(tǒng)的有線監(jiān)控系統(tǒng)存在布線復(fù)雜、電纜易腐蝕等不能長期使用的一些制約因素,而無線傳感網(wǎng)絡(luò)克服了這些弊端。目前,主要應(yīng)用于近距離無線通信方面的ZigBee技術(shù),具有很多優(yōu)點(diǎn),比如:距離短、復(fù)雜度低、速率低、功耗低以及成本低等。盡管ZigBee技術(shù)具有如此多的優(yōu)點(diǎn),在農(nóng)業(yè)溫室大棚場景當(dāng)中的應(yīng)用卻不太多,針對這種情況,本文設(shè)計(jì)了一套基于ZigBee技術(shù)的水稻育秧大棚智能監(jiān)控系統(tǒng)。論文從硬件設(shè)計(jì)階段入手,根據(jù)農(nóng)業(yè)大棚監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用需求,給出了系統(tǒng)總體設(shè)計(jì),并且按照設(shè)計(jì)需求,給出了基于CC2430芯片的數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)和數(shù)據(jù)匯聚節(jié)點(diǎn)硬件示意圖和電路圖。針對有線傳輸布線復(fù)雜、不利于長期使用的情況,采用了ZigBee技術(shù),提升了系統(tǒng)可靠性。系統(tǒng)經(jīng)過實(shí)際運(yùn)行采集環(huán)境參數(shù)試驗(yàn),通過育秧棚外部空氣溫濕度與內(nèi)部空氣溫濕度、土壤溫度的對比分析得出,在4月~5月份水稻育秧期內(nèi),棚內(nèi)溫濕度環(huán)境變化受到外界氣象條件變化的影響,當(dāng)外部天氣晴朗時(shí),室內(nèi)外溫度變化較大,白天棚內(nèi)有時(shí)最高空氣溫度可達(dá)到40℃以上、土壤溫度最高達(dá)到25℃以上。由于秧苗在生長期最適宜的空氣溫度是20℃~25℃、最適宜土壤溫度是10℃~20℃,當(dāng)傳感器監(jiān)測到數(shù)據(jù)高于上限值時(shí),傳感器將采集到的環(huán)境溫度數(shù)據(jù)通過ZigBee節(jié)點(diǎn)傳輸?shù)较挛粰C(jī)單片機(jī)中,下位機(jī)再通過無線模塊將信號傳輸?shù)缴衔粰C(jī)電腦,系統(tǒng)能夠根據(jù)預(yù)先設(shè)定好的程序?qū)⒖刂菩盘柾ㄟ^無線模塊傳輸?shù)较挛粰C(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu),控制卷簾電機(jī)或微噴裝置,對大棚進(jìn)行通風(fēng)或噴水,降低溫度,當(dāng)傳感器監(jiān)測到溫度下降到最高值以下時(shí),系統(tǒng)將關(guān)閉卷簾電機(jī)或微噴裝置,通過系統(tǒng)對環(huán)境參數(shù)的智能控制,保證了秧苗的正常生長。通過系統(tǒng)應(yīng)用表明,系統(tǒng)對育秧大棚內(nèi)的環(huán)境參數(shù)時(shí)實(shí)監(jiān)控效果良好,截止論文提交時(shí),該裝置運(yùn)行一切正常,能夠準(zhǔn)確的采集棚內(nèi)環(huán)境參數(shù),用戶能夠靈活控制各執(zhí)行機(jī)構(gòu),系統(tǒng)信號傳輸穩(wěn)定,并且能夠滿足現(xiàn)代化大農(nóng)業(yè)智能化育秧的要求。
【關(guān)鍵詞】：水稻育秧 環(huán)境參數(shù) ZigBee 監(jiān)控系統(tǒng)
【學(xué)位授予單位】：黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：S511;S126
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 緒論9-17
• 1.1 研究的背景和意義9-10
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-14
• 1.2.1 國外研究現(xiàn)狀10-11
• 1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀11-14
• 1.3 研究的主要內(nèi)容和技術(shù)路線14-17
• 1.3.1 研究的主要內(nèi)容14
• 1.3.2 研究的技術(shù)路線14-17
• 第二章 系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)17-30
• 2.1 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)17-20
• 2.2 傳感器的選擇20-21
• 2.3 數(shù)據(jù)采集模塊的硬件設(shè)計(jì)21-24
• 2.3.1 單片機(jī)的選型22-23
• 2.3.2 A/D轉(zhuǎn)換模塊的設(shè)計(jì)23
• 2.3.3 顯示模塊的設(shè)計(jì)23-24
• 2.4 ZigBee無線傳輸模塊的硬件設(shè)計(jì)24-28
• 2.4.1 ZigBee模塊選型24-25
• 2.4.2 ZigBee技術(shù)組網(wǎng)方案25-27
• 2.4.3 ZigBee節(jié)點(diǎn)接口電路設(shè)計(jì)27-28
• 2.5 數(shù)據(jù)采集模塊與ZigBee無線傳輸模塊硬件連接28-29
• 2.6 本章小結(jié)29-30
• 第三章 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)30-46
• 3.1 數(shù)據(jù)采集模塊軟件的設(shè)計(jì)30-33
• 3.1.1 數(shù)據(jù)采集模塊主程序設(shè)計(jì)30-31
• 3.1.2 A/D轉(zhuǎn)換模塊程序設(shè)計(jì)31-32
• 3.1.3 顯示模塊程序設(shè)計(jì)32-33
• 3.2 ZigBee無線傳輸模塊的軟件設(shè)計(jì)33-36
• 3.2.1 ZigBee網(wǎng)絡(luò)的形成33-35
• 3.2.2 ZigBee無線傳輸?shù)能浖O(shè)計(jì)35-36
• 3.3 上位機(jī)的軟件設(shè)計(jì)36-43
• 3.3.1 軟件開發(fā)環(huán)境36-37
• 3.3.2 功能模塊圖37-38
• 3.3.3 通信協(xié)議38-40
• 3.3.4 軟件主要實(shí)現(xiàn)功能40-43
• 3.4 系統(tǒng)實(shí)際應(yīng)用43-44
• 3.5 本章小結(jié)44-46
• 第四章 育秧棚內(nèi)溫濕度變化規(guī)律研究46-56
• 4.1 試驗(yàn)條件和方法46-47
• 4.1.1 試驗(yàn)條件46
• 4.1.2 試驗(yàn)測試點(diǎn)設(shè)置46
• 4.1.3 試驗(yàn)時(shí)間及地點(diǎn)46-47
• 4.1.4 試驗(yàn)方法47
• 4.2 結(jié)果分析47-54
• 4.2.1 育秧棚內(nèi)空氣溫度結(jié)果分析47-50
• 4.2.2 育秧棚內(nèi)空氣濕度結(jié)果分析50-52
• 4.2.3 育秧棚內(nèi)土壤溫度結(jié)果分析52-54
• 4.3 本章小結(jié)54-56
• 第五章 結(jié)論56-58
• 參考文獻(xiàn)58-64
• 致謝64-65
• 個(gè)人簡歷65-66

【參考文獻(xiàn)】

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1 董m廈，

本文編號：818214