基于Zigbee技術(shù)的大棚蔬菜種植監(jiān)測系統(tǒng)
本文關(guān)鍵詞:基于Zigbee技術(shù)的大棚蔬菜種植監(jiān)測系統(tǒng),由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:現(xiàn)代社會(huì)中,農(nóng)業(yè)正飛速發(fā)展,隨著信息技術(shù)的不斷更新進(jìn)步,無線通信技術(shù)和傳感器技術(shù)也已經(jīng)應(yīng)用到了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理之中。在我國,大棚種植蔬菜技術(shù)也已相對(duì)普及,但大棚種植技術(shù)的信息化還不夠智能化,增加了作物種植管理的難度。我省湖南辣椒是人們主要的食料,適合于當(dāng)季的3月-7月種植,然而要冬季種植就需要用大棚種植技術(shù),將無線傳感技術(shù)應(yīng)用到當(dāng)?shù)氐睦苯贩N植農(nóng)戶大棚中,具有重要的實(shí)用價(jià)值。本文分析研究了Zigbee技術(shù)的特點(diǎn)和應(yīng)用,針對(duì)性地研究了Zigbee協(xié)議和其開發(fā)工具Z-stack協(xié)議棧,同時(shí)還研究了辣椒生長發(fā)育過程中的環(huán)境參數(shù)及對(duì)辣椒的影響,包括溫度、土壤濕度、環(huán)境濕度、土壤PH值、環(huán)境光照強(qiáng)度、土壤氮磷鉀含量因子。這些參數(shù)是系統(tǒng)監(jiān)測的重要方面,它們是大棚種植過程中智能控制的依據(jù)。本文設(shè)計(jì)了基于Zigbee技術(shù)的大棚蔬菜種植監(jiān)測系統(tǒng)的硬件和軟件。硬件系統(tǒng)包括:光敏傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器和PH值傳感器及zigbee模塊電路的無線網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)等。軟件系統(tǒng)包括:上位機(jī)和網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的無線數(shù)據(jù)通信程序、數(shù)據(jù)采集程序以及其他相關(guān)程序。在物聯(lián)網(wǎng)試驗(yàn)平臺(tái)上搭建了測試平臺(tái),并測試了相關(guān)數(shù)據(jù),實(shí)驗(yàn)證明,該基于Zigbee技術(shù)的大棚蔬菜種植監(jiān)測系統(tǒng)滿足智能種植要求。
【關(guān)鍵詞】:溫室大棚 ZigBee 辣椒種植 環(huán)境監(jiān)測
【學(xué)位授予單位】:湖南師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號(hào)】:S626;TN92
【目錄】:
- 摘要4-5
- ABSTRACT5-10
- 1 緒論10-14
- 1.1 研究背景與意義10-11
- 1.2 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀11-12
- 1.2.1 國外發(fā)展現(xiàn)狀11
- 1.2.2 國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀11-12
- 1.3 課題研究內(nèi)容與結(jié)構(gòu)安排12-14
- 2 ZIGBEE技術(shù)分析14-24
- 2.1 ZIGBEE技術(shù)發(fā)展概況14
- 2.2 ZIGBEE技術(shù)特點(diǎn)14-15
- 2.3 幾種短距離無線通信技術(shù)比較15-16
- 2.4 ZIGBEE組網(wǎng)16-20
- 2.4.1 ZIGBEE設(shè)備類型16
- 2.4.2 ZIGBEE通信協(xié)議16-20
- 2.5 ZIGBEE協(xié)議棧20-23
- 2.5.1 Z-STACK組織結(jié)構(gòu)20-21
- 2.5.2 Z-STACK工作流程21-22
- 2.5.3 OSAL多任務(wù)多資源分配機(jī)制22-23
- 2.6 本章小結(jié)23-24
- 3 辣椒種植生長環(huán)境參數(shù)研究24-30
- 3.1 概述24
- 3.2 溫度對(duì)辣椒生長發(fā)育的影響24-25
- 3.3 水分對(duì)辣椒生長發(fā)育的影響25-27
- 3.3.1 水分是制造有機(jī)物質(zhì)的原料25
- 3.3.2 辣椒對(duì)水分要求嚴(yán)格25-26
- 3.3.3 空氣相對(duì)濕度保持 60%-80%為宜26-27
- 3.4 土壤對(duì)辣椒生長發(fā)育的影響27-28
- 3.4.1 土壤各項(xiàng)性能影響作物生長27
- 3.4.2 辣椒的生長發(fā)育需要充足的養(yǎng)分肥料27-28
- 3.5 光照對(duì)辣椒生長發(fā)育的影響28-29
- 3.6 本章小結(jié)29-30
- 4 基于ZIGBEE的大棚蔬菜種植監(jiān)測系統(tǒng)的搭建30-50
- 4.1 系統(tǒng)概述30-32
- 4.2 傳感器選型32-35
- 4.2.1 土壤濕度傳感器32-33
- 4.2.2 溫度傳感器33
- 4.2.3 光照傳感器33-34
- 4.2.4 PH值傳感器34-35
- 4.3 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)35-41
- 4.3.1 終端節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)采集模塊硬件設(shè)計(jì)35-38
- 4.3.1.1 單片機(jī)選擇36
- 4.3.1.2 傳感器電路模塊36-37
- 4.3.1.3 調(diào)理電路模塊37-38
- 4.3.1.4 電源電路模塊38
- 4.3.2 采集節(jié)點(diǎn)ZIGBEE無線模塊硬件設(shè)計(jì)38-40
- 4.3.3 網(wǎng)關(guān)硬件設(shè)計(jì)40-41
- 4.4 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)41-49
- 4.4.1 ZIGBEE組網(wǎng)程序42-44
- 4.4.2 采集節(jié)點(diǎn)采集程序44-46
- 4.4.3 網(wǎng)關(guān)上位機(jī)軟件46-47
- 4.4.4 PC上位機(jī)軟件47-49
- 4.5 本章小結(jié)49-50
- 5 基于ZIGBEE技術(shù)的大棚蔬菜種植監(jiān)測系統(tǒng)測試50-62
- 5.1 系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境及實(shí)物50-51
- 5.2 系統(tǒng)運(yùn)行51-56
- 5.2.1 PC平臺(tái)系統(tǒng)運(yùn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控51-52
- 5.2.2 網(wǎng)關(guān)平臺(tái)監(jiān)控52-53
- 5.2.3 傳感器終端節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)采集及組網(wǎng)運(yùn)行53-56
- 5.3 監(jiān)測數(shù)據(jù)56-61
- 5.4 本章小結(jié)61-62
- 6 總結(jié)與展望62-64
- 6.1 研究總結(jié)62
- 6.2 展望62-64
- 參考文獻(xiàn)64-69
- 附錄:攻讀碩士期間取得的研究成果及參與項(xiàng)目69-70
- 致謝70
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,本文編號(hào):462614
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