隨著現(xiàn)代化科技的不斷進(jìn)步,無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN)技術(shù)也隨之產(chǎn)生并迅速發(fā)展起來(lái)。WSN技術(shù)是以信息的無(wú)線傳輸形式,將所有的傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)連接起來(lái),從而構(gòu)成自組織網(wǎng)絡(luò)。WSN能夠?qū)λ钄?shù)據(jù)進(jìn)行系統(tǒng)的采集、上傳和處理工作,是一種新興的科技方法,有非常不錯(cuò)應(yīng)用及發(fā)展空間。本文所研究的就是基于低功耗無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的水產(chǎn)養(yǎng)殖監(jiān)控系統(tǒng)。 在當(dāng)今社會(huì)控制技術(shù)的數(shù)字化、智能化運(yùn)用越來(lái)越普遍,水產(chǎn)養(yǎng)殖行業(yè)當(dāng)中,對(duì)水體溫度、含氧量、鹽度、濁度、pH值和壓力等參數(shù)的監(jiān)測(cè)和控制十分重要。目前,我國(guó)水產(chǎn)養(yǎng)殖中的數(shù)據(jù)采集和傳輸大多還采用傳統(tǒng)的有線通信方式,有線傳輸方式不但施工和維護(hù)困難,而且易受環(huán)境影響,它的建設(shè)成本較高,所以很難得到廣泛的應(yīng)用,故而應(yīng)用先進(jìn)的WSN技術(shù)來(lái)取代傳統(tǒng)方式的需求迫在眉睫。 根據(jù)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)水環(huán)境參數(shù)采集有覆蓋范圍廣的特點(diǎn),本文通過(guò)使用ZigBee無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓ぷ�。第一章先給出了課題研究的背景和意義;第二章大體的講述了系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)思路；第三章對(duì)系統(tǒng)的各數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)與控制節(jié)點(diǎn)進(jìn)行了技術(shù)分析和電路設(shè)計(jì)；第四章是現(xiàn)場(chǎng)顯示的硬件設(shè)計(jì),包含數(shù)據(jù)傳輸功能和SD卡擴(kuò)展功能；第五章是對(duì)人機(jī)界面進(jìn)行設(shè)計(jì),包括客戶端顯示、多菜單操作、按鍵等：第六章通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)給出結(jié)論。本文深入研究ZigBee協(xié)議,并且把它同多參數(shù)檢測(cè)有機(jī)聯(lián)系到一起,從而完成對(duì)低功耗無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建與研究,該研究選取了功耗較低的CC2430無(wú)線芯片,以其為核心構(gòu)建魚塘水環(huán)境參數(shù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。在使用CC2430的同時(shí),通過(guò)ZigBee協(xié)議組成無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò),完成了對(duì)水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)境中溫度、鹽度、濁度、pH值等參數(shù)的檢測(cè),并通過(guò)無(wú)線傳輸方式提供給工作人員監(jiān)視和控制。經(jīng)測(cè)試本系統(tǒng)工作穩(wěn)定可靠,具有良好的發(fā)展前景和應(yīng)用價(jià)值。
【學(xué)位單位】：海南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2015
【中圖分類】：TN929.5;TP212.9;S951.2
【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
1 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 水產(chǎn)養(yǎng)殖研究現(xiàn)狀
        1.2.2 WSN的背景研究
    1.3 課題研究目的與內(nèi)容
        1.3.1 研究目的
        1.3.2 研究?jī)?nèi)容
    1.4 論文章節(jié)安排
2 監(jiān)控系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)
    2.1 無(wú)線通信技術(shù)概述
    2.2 淺析無(wú)線通訊ZigBee技術(shù)
        2.2.1 ZigBee的特點(diǎn)
        2.2.2 組網(wǎng)設(shè)備的研究
        2.2.3 ZigBee拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
    2.3 水產(chǎn)養(yǎng)殖監(jiān)控系統(tǒng)的特點(diǎn)
    2.4 系統(tǒng)整體方案設(shè)計(jì)
        2.4.1 系統(tǒng)的基本構(gòu)想
        2.4.2 系統(tǒng)布局結(jié)構(gòu)
        2.4.3 節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)
        2.4.4 組網(wǎng)設(shè)計(jì)
    2.5 本章小結(jié)
3 監(jiān)控系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
    3.1 系統(tǒng)硬件整體設(shè)計(jì)規(guī)劃
    3.2 溫度檢測(cè)模塊設(shè)計(jì)
        3.2.1 鉑熱電阻溫度傳感器簡(jiǎn)介
        3.2.2 溫度監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)
        3.2.3 溫度的標(biāo)定
    3.3 溶解氧檢測(cè)模塊設(shè)計(jì)
        3.3.1 溶解氧檢測(cè)傳感器
        3.3.2 溶解氧檢測(cè)調(diào)理電路
        3.3.3 A/D轉(zhuǎn)換模塊
        3.3.4 增氧機(jī)控制電路設(shè)計(jì)
    3.4 鹽量檢測(cè)模塊設(shè)計(jì)
    3.5 濁度檢測(cè)模塊設(shè)計(jì)
        3.5.1 濁度檢測(cè)概述
        3.5.2 水域濁度測(cè)量工作原理
        3.5.3 線性度改善
        3.5.4 檢測(cè)電路設(shè)計(jì)
    3.6 pH值監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)
        3.6.1 調(diào)理電路設(shè)計(jì)
        3.6.2 pH檢測(cè)原理
    3.7 本章小結(jié)
4 現(xiàn)場(chǎng)顯示硬件設(shè)計(jì)
    4.1 現(xiàn)場(chǎng)顯示硬件整體設(shè)計(jì)概述
    4.2 微處理器選型及電路設(shè)計(jì)
        4.2.1 微處理器概述
        4.2.2 外圍電路設(shè)計(jì)
    4.3 LCD顯示屏模塊設(shè)計(jì)
        4.3.1 TFT原理
        4.3.2 液晶屏控制原理
        4.3.3 觸摸屏控制原理
    4.4 GPRS模塊設(shè)計(jì)
    4.5 SD卡模塊設(shè)計(jì)
        4.5.1 SD卡簡(jiǎn)介
        4.5.2 SDIO設(shè)計(jì)
    4.6 本章小結(jié)
5 監(jiān)控系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
    5.1 軟件設(shè)計(jì)的目的與流程
    5.2 操作系統(tǒng)菜單設(shè)計(jì)
        5.2.1 鍵盤掃描程序
        5.2.2 結(jié)構(gòu)體實(shí)現(xiàn)程序
        5.2.3 處理按鍵函數(shù)
        5.2.4 鍵盤結(jié)構(gòu)體數(shù)組初始化
    5.3 液晶顯示
    5.4 系統(tǒng)操作界面
    5.5 串口通信協(xié)議
        5.5.1 串口通信協(xié)議概述
        5.5.2 幀類型簡(jiǎn)介
    5.6 本章小結(jié)
6 現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)與總結(jié)展望
    6.1 現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)
    6.2 總結(jié)與展望
        6.2.1 研究結(jié)論
        6.2.2 不足與展望
參考文獻(xiàn)
致謝

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本文編號(hào)：2870913