隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展,智慧農(nóng)業(yè)越來越被關(guān)注,應(yīng)用前景廣闊。設(shè)計(jì)了一種基于NB-IoT通信的智能溫室監(jiān)控系統(tǒng),包括底層模塊、監(jiān)控節(jié)點(diǎn)和管理監(jiān)控中心。給出了系統(tǒng)技術(shù)方案的整體架構(gòu)和具體的軟件硬件設(shè)計(jì)。測試實(shí)驗(yàn)表明,系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行良好,溫濕度等環(huán)境監(jiān)控指標(biāo)能夠滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)要求,設(shè)計(jì)的系統(tǒng)獲得了比較滿意的性能。 

【文章來源】：自動化與儀器儀表. 2020,(09)

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖

主控電路包含了單片機(jī)最小系統(tǒng),主控芯片采用stm32F10系列單片機(jī),工作電壓為2.0 V～3.6 V,內(nèi)部時鐘可達(dá)72 MHz,保證了數(shù)據(jù)的實(shí)時性[5]。由于系統(tǒng)可能需要多個檢測點(diǎn),每個點(diǎn)的相關(guān)數(shù)據(jù)都要匯集給監(jiān)控節(jié)點(diǎn),考慮現(xiàn)場實(shí)際,數(shù)據(jù)采集模塊與監(jiān)控節(jié)點(diǎn)之間采用RS485總線通訊,作為底層的數(shù)據(jù)采集模塊,RS485具有良好的可移植性[6]。由于單片機(jī)引腳輸出為TTL信號,因此數(shù)據(jù)采集模塊中采用SP3485芯片實(shí)現(xiàn)TTL轉(zhuǎn)RS485通訊。在實(shí)際工程中,RS485通訊介質(zhì)采用雙絞線用來增強(qiáng)抗干擾能力。如圖2所示RS485電路。控制模塊是由主控電路、繼電器模塊、GPRS通訊模塊組成。主控電路同樣包含了單片機(jī)最小系統(tǒng),為設(shè)計(jì)方便,主控芯片統(tǒng)一采用stm32F10系列單片機(jī)。為了考慮到環(huán)境參數(shù)需要及時控制這一需求,控制模塊采用GPRS通訊,通過GPRS網(wǎng)絡(luò)將指令傳送到控制模塊,運(yùn)行相關(guān)設(shè)備,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制[7]。其中GPRS通訊模塊采用SIM800C芯片,如圖3所示。其中,UART1_TXD和UART1_TXD與主控芯片串口相連接,主控芯片通過發(fā)送AT指令以完成SIM800C通訊模塊與服務(wù)器相連接通訊,進(jìn)而接收控制指令完成遠(yuǎn)程控制。SIM_DET、SIM_DATA、SIM_CLK、SIM_RST、SIM_VDD用來連接SIM卡電路。繼電器模塊通過主控芯片的I/O口控制三極管以驅(qū)動繼電器動作從而控制相關(guān)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。繼電器與單片機(jī)之間加入光電耦合器(4N25)用以提高繼電器電路的抗干擾能力。

控制模塊是由主控電路、繼電器模塊、GPRS通訊模塊組成。主控電路同樣包含了單片機(jī)最小系統(tǒng),為設(shè)計(jì)方便,主控芯片統(tǒng)一采用stm32F10系列單片機(jī)。為了考慮到環(huán)境參數(shù)需要及時控制這一需求,控制模塊采用GPRS通訊,通過GPRS網(wǎng)絡(luò)將指令傳送到控制模塊,運(yùn)行相關(guān)設(shè)備,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制[7]。其中GPRS通訊模塊采用SIM800C芯片,如圖3所示。其中,UART1_TXD和UART1_TXD與主控芯片串口相連接,主控芯片通過發(fā)送AT指令以完成SIM800C通訊模塊與服務(wù)器相連接通訊,進(jìn)而接收控制指令完成遠(yuǎn)程控制。SIM_DET、SIM_DATA、SIM_CLK、SIM_RST、SIM_VDD用來連接SIM卡電路。繼電器模塊通過主控芯片的I/O口控制三極管以驅(qū)動繼電器動作從而控制相關(guān)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。繼電器與單片機(jī)之間加入光電耦合器(4N25)用以提高繼電器電路的抗干擾能力。2.2 監(jiān)控節(jié)點(diǎn)

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：3393441