本文關(guān)鍵詞：基于無線傳感網(wǎng)絡(luò)的糧倉糧情監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計研究

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【摘要】：基于我國人口基數(shù)大,人口增長率過快的基本國情,人民是否能吃飽穿暖是政府首先要解決的重大問題,而糧食是解決問題的關(guān)鍵。隨著科技的進(jìn)步和社會的發(fā)展,糧食產(chǎn)業(yè)越來越機械化自動化,產(chǎn)量和種類也越來越多,所以糧食儲存技術(shù)的發(fā)展也越來越重要。糧食儲存技術(shù)的發(fā)展直接影響糧食的質(zhì)量,影響到商業(yè)市場的穩(wěn)定和人民的利益,所以糧倉糧情的監(jiān)測顯得十分重要。在監(jiān)測過程中,不僅要準(zhǔn)確的監(jiān)測到糧倉內(nèi)溫濕度等各種指標(biāo)的變化,還要實時提供數(shù)據(jù)和提醒監(jiān)測人員,以便及時解決問題,減少不必要的損失。目前,糧倉糧情監(jiān)測系統(tǒng)已經(jīng)從有線通信技術(shù)慢慢開始向無線通信技術(shù)轉(zhuǎn)變。無線傳感網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測系統(tǒng)有著比有線監(jiān)測系統(tǒng)更好的安全性和靈活性,且其成本更低廉。本文無線傳感網(wǎng)絡(luò)糧倉糧情監(jiān)測系統(tǒng)研究和解決的問題有:(1)對國內(nèi)外糧情監(jiān)測方法的研究課題和部分產(chǎn)品進(jìn)行了調(diào)查和分析,針對我省糧情監(jiān)測中存在的問題,擬采用ZigBee技術(shù)構(gòu)建無線監(jiān)測網(wǎng)絡(luò),對糧情進(jìn)行全方位監(jiān)測。分析了ZigBee技術(shù)的體系結(jié)構(gòu)及優(yōu)點。(2)提出了基于ZigBee無線傳感網(wǎng)絡(luò)糧倉監(jiān)測系統(tǒng)的整體設(shè)計方案,對方案的各個組成部分進(jìn)行主要技術(shù)設(shè)備的選型,包括溫度傳感器的選擇、終端節(jié)點、路由節(jié)點、協(xié)調(diào)節(jié)點等,確定了整個系統(tǒng)的通訊模式、組網(wǎng)方式和工作過程。(3)對包含溫度傳感器的終端節(jié)點進(jìn)行了整體設(shè)計,設(shè)計了實時溫濕度檢測電路,終端節(jié)點主控電路和ZigBee無線通訊電路。在此基礎(chǔ)上開發(fā)了終端節(jié)點的軟件,以實現(xiàn)對糧食溫濕度的準(zhǔn)確監(jiān)測。(4)對基于ZigBee協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)的路由節(jié)點進(jìn)行了整體設(shè)計,設(shè)計了路由節(jié)點的主控電路和ZigBee無線通訊電路,并在此基礎(chǔ)上開發(fā)了相應(yīng)的軟件,實現(xiàn)了ZigBee數(shù)據(jù)包的實時轉(zhuǎn)發(fā)。以便構(gòu)建樹簇狀網(wǎng)絡(luò)的糧倉監(jiān)測系統(tǒng)。(5)對協(xié)調(diào)節(jié)點進(jìn)行了軟硬件設(shè)計,實現(xiàn)了ZigBee數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程傳輸,同時開發(fā)了PC機端的管理系統(tǒng),實現(xiàn)了ZigBee數(shù)據(jù)包與PC機的數(shù)據(jù)交換。(6)對整個無線糧情監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了調(diào)試,特別是功耗分析、終端節(jié)點通信距離測試、溫度采集準(zhǔn)確度測試。
【關(guān)鍵詞】：無線傳感網(wǎng)絡(luò) 糧情監(jiān)測 Zigbee 上位機管理系統(tǒng)
【學(xué)位授予單位】：河南工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TP274;TN929.5;TP212.9
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-11
• 第一章 緒論11-21
• 1.1 課題研究的背景及意義11-12
• 1.2 目前國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-13
• 1.2.1 國外研究現(xiàn)狀12
• 1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀12-13
• 1.3 糧情監(jiān)控系統(tǒng)通信方式的分類13-14
• 1.3.1 有線通信方式13-14
• 1.3.2 無線通信方式14
• 1.4 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)14-20
• 1.4.1 無線傳感網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的選擇16-17
• 1.4.2 zigbee概念17-18
• 1.4.3 zigbee協(xié)議18
• 1.4.4 zigbee網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?/span>18-19
• 1.4.5 zigbee的優(yōu)越性19-20
• 1.5 本論文的工作與任務(wù)20-21
• 第二章 總體設(shè)計21-27
• 2.1 需求分析21-22
• 2.1.1 溫度檢測21
• 2.1.2 濕度檢測21
• 2.1.3 無線數(shù)據(jù)傳輸21
• 2.1.4 數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程處理21-22
• 2.2 無線糧情監(jiān)測測系統(tǒng)的整體布局22
• 2.3 整體系統(tǒng)設(shè)計22-23
• 2.4 硬件選型23-27
• 2.4.1 微控制器23-24
• 2.4.2 溫度傳感器24-26
• 2.4.3 濕度傳感器26-27
• 第三章 硬件設(shè)計27-36
• 3.1 硬件系統(tǒng)總體設(shè)計27-29
• 3.1.1 終端節(jié)點整體硬件設(shè)計27
• 3.1.2 協(xié)調(diào)節(jié)點整體硬件設(shè)計27-29
• 3.1.3 路由節(jié)點整體硬件設(shè)計29
• 3.2 微控制器電路設(shè)計29-30
• 3.3 傳感器電路設(shè)計30-31
• 3.4 調(diào)試電路設(shè)計31-32
• 3.5 時鐘電路設(shè)計32
• 3.6 按鍵電路設(shè)計32-33
• 3.7 串口電路設(shè)計33-34
• 3.8 電源電路設(shè)計34-36
• 第四章 軟件設(shè)計36-48
• 4.1 軟件整體設(shè)計36-39
• 4.1.1 整體框圖36-37
• 4.1.2 節(jié)點流程設(shè)計37-39
• 4.3 協(xié)調(diào)器軟件設(shè)計39-43
• 4.3.1 協(xié)調(diào)器流程圖39-41
• 4.3.2 協(xié)調(diào)器軟件開發(fā)41-43
• 4.4 終端節(jié)點軟件設(shè)計43-45
• 4.4.1 終端節(jié)點流程圖43-44
• 4.4.2 終端節(jié)點軟件開發(fā)44-45
• 4.5 路由器軟件設(shè)計45-48
• 4.5.1 路由器流程圖45-46
• 4.5.2 路由節(jié)點軟件開發(fā)46-48
• 第五章 管理系統(tǒng)設(shè)計48-63
• 5.1 需求分析48
• 5.2 開發(fā)工具選型48-50
• 5.2.1 開發(fā)工具48-49
• 5.2.2 數(shù)據(jù)庫選擇49-50
• 5.3 系統(tǒng)功能50-51
• 5.4 總體設(shè)計51-52
• 5.5 系統(tǒng)流程設(shè)計52-54
• 5.6 數(shù)據(jù)庫設(shè)計54-57
• 5.7 用戶登錄與管理57-58
• 5.7.1 用戶登錄57
• 5.7.2 用戶管理57-58
• 5.8 主界面實現(xiàn)58
• 5.9 串口通信58-60
• 5.10 糧庫信息管理60-61
• 5.11 溫濕度數(shù)據(jù)管理61-62
• 5.12 輔助功能62-63
• 第六章 系統(tǒng)調(diào)試63-70
• 6.1 系統(tǒng)調(diào)試63-66
• 6.1.1 點對點有無障礙物距離測試63-65
• 6.1.2 溫濕度準(zhǔn)確度測試65-66
• 6.2 軟件調(diào)試66-68
• 6.3 功耗分析68-70
• 總結(jié)與展望70-72
• 參考文獻(xiàn)72-76
• 學(xué)術(shù)科研成果76

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本文編號：701405