本文關(guān)鍵詞：基于Zigbee的土壤墑情自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

  更多相關(guān)文章： Zigbee 土壤墑情 GPRS模塊 JN5139 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)

【摘要】：土壤墑情的監(jiān)測(cè)主要是確定土壤環(huán)境對(duì)農(nóng)作物的影響,研究土壤墑情的自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可以有效的節(jié)約用水,同時(shí)也可以根據(jù)植物的需要及時(shí)的灌溉。土壤墑情自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)為農(nóng)田灌溉以及實(shí)現(xiàn)土壤的綜合節(jié)水目標(biāo)提供了強(qiáng)有力的管理手段和方法。本文在實(shí)際應(yīng)用需求和功能分析的基礎(chǔ)上,以Zigbee無線網(wǎng)絡(luò)為組網(wǎng)技術(shù)支撐,提出了基于Zigbee的土壤墑情自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng),該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)土壤墑情的數(shù)據(jù)采集和遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸,實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的土壤墑情監(jiān)測(cè)。該系統(tǒng)由數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳感器節(jié)點(diǎn)以及Zigbee無線網(wǎng)和上位機(jī)監(jiān)控軟件組成,實(shí)現(xiàn)利用傳感器節(jié)點(diǎn)對(duì)土壤墑情的信息采集和傳輸,同時(shí)將采集到的數(shù)據(jù)通過GPRS模塊上傳至服務(wù)器端,用戶可以對(duì)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控。該系統(tǒng)以MSP430F149為微控制器實(shí)現(xiàn)對(duì)空氣溫度、空氣濕度、土壤溫度和土壤濕度等數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集;以超低功耗JN5139為無線網(wǎng)絡(luò)的傳輸節(jié)點(diǎn),構(gòu)建多個(gè)采集終端的無線傳輸網(wǎng)絡(luò);數(shù)據(jù)采集通過Zigbee的終端節(jié)點(diǎn)或者是路由節(jié)點(diǎn)發(fā)送到協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn),協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)接收數(shù)據(jù)通過RS232的通信方式發(fā)送到GPRS,GPRS模塊接收到數(shù)據(jù)土壤墑情的信息數(shù)據(jù)發(fā)送到遠(yuǎn)程的服務(wù)器上的監(jiān)控軟件,從而實(shí)現(xiàn)土壤墑情的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸。上位機(jī)監(jiān)控軟件接收到數(shù)據(jù)將數(shù)據(jù)進(jìn)行入庫處理并進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示,同時(shí)可以顯示歷史數(shù)據(jù),并可以根據(jù)設(shè)置的閾值進(jìn)行報(bào)警處理。
【關(guān)鍵詞】：Zigbee 土壤墑情 GPRS模塊 JN5139 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)
【學(xué)位授予單位】：河北科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TP274
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-15
• 1.1 課題研究背景和意義9-10
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-12
• 1.2.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀10-11
• 1.2.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀11-12
• 1.3 論文主要研究?jī)?nèi)容12-13
• 1.4 論文章節(jié)安排13-15
• 第2章 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)及Zigbee協(xié)議15-27
• 2.1 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)15-16
• 2.1.1 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)主要技術(shù)15
• 2.1.2 網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)組成15-16
• 2.1.3 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)16
• 2.2 Zigbee網(wǎng)絡(luò)設(shè)備16-19
• 2.2.1 Zigbee節(jié)點(diǎn)設(shè)備類型17-18
• 2.2.2 Zigbee網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)18-19
• 2.3 Zigbee協(xié)議棧結(jié)構(gòu)19-22
• 2.3.1 IEEE 802.15.4 層規(guī)范20-21
• 2.3.2 Zigbee應(yīng)用層規(guī)范21
• 2.3.3 網(wǎng)絡(luò)層概述21-22
• 2.4 Zigbee組網(wǎng)技術(shù)22-26
• 2.4.1 Zigbee節(jié)點(diǎn)部署策略22-23
• 2.4.2 傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)部署方法23-25
• 2.4.3 數(shù)據(jù)匯聚25-26
• 2.5 本章小結(jié)26-27
• 第3章 系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)27-33
• 3.1 系統(tǒng)需求分析27
• 3.2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則27-28
• 3.3 系統(tǒng)總體方案28-30
• 3.3.1 系統(tǒng)組成28
• 3.3.2 系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)28-30
• 3.4 系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)30-31
• 3.5 本章小結(jié)31-33
• 第4章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)33-47
• 4.1 土壤墑情傳感器33
• 4.2 JN5139 M033-38
• 4.2.1 JN5139 MCU33-34
• 4.2.2 無線收發(fā)器34-35
• 4.2.3 串行通信35
• 4.2.4 模數(shù)轉(zhuǎn)換35-37
• 4.2.5 系統(tǒng)時(shí)鐘37
• 4.2.6 復(fù)位電路及中斷處理37-38
• 4.2.7 JN5139工作模式38
• 4.3 數(shù)據(jù)采集器硬件設(shè)計(jì)38-45
• 4.3.1 系統(tǒng)最小系統(tǒng)電路39-40
• 4.3.2 時(shí)鐘電路40-41
• 4.3.3 電源電路41-43
• 4.3.4 調(diào)試接口電路43-44
• 4.3.5 串口通訊電路設(shè)計(jì)44-45
• 4.4 本章小結(jié)45-47
• 第5章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)47-57
• 5.1 搭建編程環(huán)境47-49
• 5.1.1 燒錄軟件集成在CODE：BLOCKS IDE中的方法47-48
• 5.1.2 安裝USB到串行接口的電纜驅(qū)動(dòng)48
• 5.1.3 配置調(diào)試環(huán)境48-49
• 5.2 Jennic程序架構(gòu)49-50
• 5.3 節(jié)點(diǎn)軟件設(shè)計(jì)50-53
• 5.3.1 協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)工作過程50-51
• 5.3.2 終端節(jié)點(diǎn)工作過程51
• 5.3.3 路由節(jié)點(diǎn)工作過程51-53
• 5.4 系統(tǒng)軟件功能設(shè)計(jì)53-56
• 5.4.1 系統(tǒng)登錄53
• 5.4.2 系統(tǒng)初始設(shè)置53-54
• 5.4.3 土壤墑情實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)54-55
• 5.4.4 系統(tǒng)歷史數(shù)據(jù)55
• 5.4.5 系統(tǒng)報(bào)警閾值設(shè)定55-56
• 5.5 本章小結(jié)56-57
• 結(jié)論57-58
• 參考文獻(xiàn)58-62
• 致謝62-64
• 個(gè)人簡(jiǎn)歷64

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