隨著智能化技術(shù)的飛速發(fā)展,日光溫室監(jiān)控系統(tǒng)日益完善,已從傳統(tǒng)的有線布線、單體溫室、單因子控制、手動調(diào)控發(fā)展到現(xiàn)在的無線、連棟溫室、多環(huán)境因子綜合因素以及全面自動化的自動控制系統(tǒng)。然而在飛速變化的同時也產(chǎn)生了不可避免的諸多問題,如由于智能的無線傳輸帶來的傳輸不穩(wěn)定、耗能費財;多因子環(huán)境調(diào)控導(dǎo)致采集數(shù)據(jù)或信號的相互干擾;及智能化系統(tǒng)的高成本等。因此目前能夠?qū)崿F(xiàn)低成本、低功耗同時能夠?qū)嵱�、高效的溫室控制系統(tǒng)是必然的發(fā)展趨勢。為推進(jìn)我國北方日光溫室的現(xiàn)代化管理,使設(shè)施園藝朝著高產(chǎn)、高效的生產(chǎn)模式發(fā)展,本文以上述研究方向,設(shè)計了一套基于ZigBee的日光溫室智能監(jiān)控系統(tǒng),該系統(tǒng)主要包括四個核心部分:第一部分為核心控制模塊（協(xié)調(diào)器節(jié)點）,該模塊以JN5139微控制器為核心,能夠通過RS232總線與上位機進(jìn)行數(shù)據(jù)交換,將數(shù)據(jù)采集模塊采集到的信息上傳,并等待接收上位機下達(dá)的指令,通過控制繼電器來控制設(shè)備的開關(guān)。第二部分是傳感器數(shù)據(jù)采集模塊,該部分同樣以JN5139為核心,以ZigBee無線傳輸技術(shù)為數(shù)據(jù)傳輸方式,包括采集數(shù)據(jù)的ZigBee終端節(jié)點,轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)的ZigBee路由節(jié)點以及接收并處理數(shù)據(jù)的Zi... 

【文章來源】：沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)遼寧省

【文章頁數(shù)】：73 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

ZigBee協(xié)議框架圖

圖 2.2 系統(tǒng)總體框架Figure2.2 Overall system2.4.2 各部分功能（1）數(shù)據(jù)采集模塊：主要由溫濕度傳感器、光照度傳感器、CO2濃度傳感器、土壤 pH 值傳感器組成，由大量的節(jié)點共同構(gòu)成龐大的 ZigBee 網(wǎng)絡(luò)，對環(huán)境參數(shù)進(jìn)行采集，各傳感器將采集到的溫室環(huán)境信息經(jīng)過 A/D 轉(zhuǎn)換為控制器能直接識別的數(shù)字量后，經(jīng)ZigBee 終端節(jié)點發(fā)送到 ZigBee 協(xié)調(diào)器節(jié)點，由 JN5139 微控制器進(jìn)行數(shù)據(jù)分析處理。（2）協(xié)調(diào)器核心控制模塊：以 JN5139 控制器為核心，能夠接收數(shù)據(jù)采集模塊的數(shù)據(jù)并自動存儲，能夠?qū)崿F(xiàn)命令的接受和執(zhí)行，并能夠按照圖 2.2 所示方向傳送數(shù)據(jù)。另外，核心控制模塊可外設(shè)鍵盤，以外部中斷形式輸入指令，進(jìn)行參數(shù)上下限閾值的設(shè)定；同時外接 LCD 顯示屏來顯示命令執(zhí)行結(jié)果，LCD 顯示屏和外設(shè)鍵盤采用有線方式與控制器相連。（3）上位機模塊：上位機通過 RS-232 串口方式與核心控制器 JN5139 通信，具有

圖 3.4 JN5139 芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖Figure3.4 JN5139 chip structureJN5139 是一款具有低功耗、低成本、支持 ZigBee 協(xié)議的新型無線微控制器。該集成了一個 32 位精簡指令集 RISC（reduced instruction set computing）處理器，92kB 的只讀存儲器 ROM 可存儲完整的協(xié)議棧，96kB 的隨機存取存儲器 RAM 系統(tǒng)需要的歷史數(shù)據(jù)，省去了外部拓展的存儲空間。它具有豐富的外設(shè)接口，DA 轉(zhuǎn)換口、通用 I/O 接口、比較器等，可實現(xiàn) 2.2~3.6V 的電池功能，JN5139 ES 編碼器有著很高的安全性，并且使用硬件 MAC，這樣有效的達(dá)到降低功耗 CPU 費用的效果，加之內(nèi)置節(jié)能設(shè)備以降低功耗，為實現(xiàn)智能化 ZigBee 通信利條件。（楊瑋，2010）JN5139 芯片具有如下特點：（1）JN5139 芯片的單個芯片將微處理模塊、無線射頻模塊以及內(nèi)存集于一身（2）采用 32 位 RISC 精簡指令，16MHz 微處理器、高性能 CPU。（3）射頻工作頻段為 2.4GHz，能良好兼容 ZigBee 協(xié)議、即 IEEE802.15.4 協(xié)議（4）配有 192KBde ROM 和 96KB 的 RAM，其中 ROM 集成點對點之間通信， 支持路由功能不需外設(shè)任何其他存儲空間。

【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：2956171