基于Zigbee技术的智能大棚远程监控系统的设计与实现
基于ZigBee无线传感网络的大棚数据采集系统的设计

数 码 设 计 PEAK DATA SCIENC收稿日期:2017-11-01;修回日期:2017-12-19。
作者简介:高昕(1965-)女,安徽淮南人,博士,副教授,硕士生导师,多年来一直从事控制工程与电力传动及控制技术方面的研究和教学工作,获2011年度校优秀教师,承担安徽理工大学博士基金配电质量技术在小系统中的应用研究项目。
E-mail: 476398437@·79·计算机与应用DOI :10.19551/ki.issn1672-9129.2018.01.031基于ZigBee 无线传感网络的大棚数据采集系统的设计高昕*,魏韬,樊世鑫,朱梦杰(安徽理工大学电气与信息工程学院,安徽淮南,232000)摘要:针对于我国农业大棚存在着采集精度偏低,远程控制信号不稳定等缺点,本文提出了一种基于ZigBee 平台构建起来的无线传感网络,通过传感器节点对大棚内的各项参数进行监测,相对于其它无线通信技术,ZigBee 无线通信技术具有低功耗,高性能,传输信息准确等优点,引入卡尔曼滤波算法对数据进行融合处理。
营造了一种优良的内部智能生长环境,大大提高了农作物的生长效率。
关键词:农业大棚;ZigBee;无线传感网络;卡尔曼滤波算法中图分类号:TP29 文献标识码:A 文章编号文章编号::1672-9129(2018)01-0079-03The Design of Data Acquisition System Based on ZigBee Wireless SensorNetworkGAO Xin*, WEI Tao, FAN Shixin, ZHU Mengjie(anhui university of science & technology, school of electrical and information engineering, Anhui Huainan, 232000, China)Abstract :in view of our country agriculture greenhouse has the low acquisition precision, remote control signal unstable faults, this paper proposes a kind of technology of wireless sensor network based on ZigBee platform, sensor nodes inside the greenhouse through the various parameter monitoring, relative to other wireless technology, ZigBee wireless communication technology has many advangtages,such as low power consumption, high performance, accurate transport information and so on,the goal of the introduction of the kalman filtering algorithm is to fusion processing data. It has created an excellent internal intelligent growth environment and greatly improved the growth efficiency of crops.Keywords :agricultural greenhouse ;ZigBee ;wireless sensor network ;kalman filtering algorithm引用:高昕, 魏韬, 樊世鑫, 等. 基于ZigBee 无线传感网络的大棚数据采集系统的设计[J]. 数码设计, 2018, 7(1): 79-80. Cite :GAO Xin, WEI Tao, FAN Shixin, et al. The Design of Data Acquisition System Based on ZigBee Wireless Sensor Network[J]. Peak Data Science, 2018, 7(1): 79-80.引言由于我国目前农业产值低下,农业技术不够先进,使得当前资源利用率不高,所以智能农业的概念得以提出,当前形势下主要运用于大棚环境下的环境参数监控,通过各类传感器构成的终端节点对大棚内的各个参数进行数据采集,为了提高采集精度,采用了卡尔曼滤波算法进行去燥,去冗余处理,并且使用无线通信模块,通过ZigBee 技术,以无线传感器网络为基础构成一套智能环境系统,对监测到的数据进行处理与反馈,很大程度上节约了劳动力,提高了生产效率。
基于STM32的温室大棚智能控制系统设计

基于STM32的温室大棚智能控制系统设计为了有效增强我国温室大棚的智能化管理效果,文章介绍了温室智能化调控系统的国内外研究和发展现状,并提出一款基于STM32F103系列芯片的温室环境智能调控系统,主要收集室内的温湿度与光照强度信息进行分析,通过LCD 显示器进行数据图标呈现,并增加无线信息传输组件,有效地创建温室的智能化环境调控系统。
温室环境的智能化控制研究是现代化温室大棚的一个研究重点。
提升智能化温室大棚中植物的栽培效率与质量是较为重要的研究内容,通过对植物生长周期进行分析,科学检测温室条件并进行高效的规划。
现阶段,国内科学领域已经研发出了多种可以改善作物生长效率,提高生产质量的智能设备,并被广泛的应用在温室大棚里,然而这些设备基本不具备智能调节能力,无法获取大棚内的具体情况,同样也无法实现远程调节的效果,仅可以实现一些初步的功能目的。
一、温室大棚智能化控制的国内外研究和发展现状在国外很多发达国家特别是在欧美,十分重视温室栽培方面的研究,例如,美国等发达国家已经通过一些监管设备对大棚内的环境信息进行监控,并结合预期设定数值进行调节,达到农业生产的智能化效果。
而这种智能化植物栽培技术仅是对室内的单一因素进行调控,也就是仅实现对大棚内的温度、湿度、光照、气体条件进行管理。
随着科学技术的不断发展,温室大棚栽培技术也得到了全新的改变,在美国,科学家们研制了一款能够结合气候管理、农作物灌溉与施肥能力为一体的智能化温室大棚管控系统,这系统能够有效地结合各类农作物的管理内容,利用传感器所接收的信号对系统的各项功能进行管理,实现最优质这一高效的方式对温室内农作物的生长进行管理。
以色列通过计算机设备对温度环境进行管理,并建立科学的温室构造,配备优质的环境调节、天窗以及幕帘等,对温湿度、光照效果、气体环境进行有效控制。
并且将中的控制器与管理室内的中央电脑进行远程连接,提高温室管理的便捷性,更精准的对灌溉施肥系统进行控制,提升对于肥料与水资源的利用效果。
基于物联网的智慧农业大棚系统的研究与实现

134基于物联网的智慧农业大棚系统的研究与实现马佳力,谢娅娅(荆楚理工学院,湖北荆门448000)摘要:在互联网技术的快速带动下,物联网技术也随之应运而生。
目前,物联网技术已经被广泛地应用到多个领域。
其中,也包括农业领域。
借助于物联网,可以在农业生产中建立一个智慧农业大棚系统。
这个大棚系统不仅能够智能控制农业生产环境,还能够根据农业生产的环境状况智能地进行灌溉、喷药等。
提高了农业的生产效率,还能有效地避免天气对农作物的影响。
因此文章将会针对基于物联网的智慧农业大棚系统的研究与实现进行一个探讨。
关键词:物联网;智慧农业;大棚系统;研究中图分类号:TP391文献标识码:A 文章编号:1673-1131(2019)01-0134-02随着生活质量的提高,人们对绿色农产品的需求越来越大。
而传统的大棚农业生产虽然比原始的农业生产方式而言,有了很大的进步。
但是传统的大棚农业生产依旧是属于人工控制生产的,有时人工对大棚生产环境中pH 值的调节也会出现错误,从而不利于农作物的生长。
而在物联网基础上建立起来的智慧农业大棚系统就能有效地解决这个问题,在科学技术的帮助下,农业生产也会变得更加容易,农作物的收成也是有所增加。
1智慧农业大棚系统的各项功能(1)实时监测功能在指挥农业大棚系统中装配了各种传感器,这些传感器可以在任意时刻对农业生产环境中各项条件的数据进行检测和收集。
如生产区域的湿度、温度、pH 值等。
当传感器将这些信息数据收集好了之后,就会在有线网络和无线网络的帮助下,将农业生产环境中的各项信息数据发送到后端的服务管理平台。
服务管理平台会对传输过来的数据进行存档,并进行精准的分析。
最后将分析出来的结果按照清晰的图表或者图片的形式表示出来,方便大棚系统的管理人员进行查看。
(2)远程控制功能服务管理平台对传输过来的数据进行精准的分析之后,再根据大棚系统之前设规定的最优阀值数再进行分析,得出结果。
这样系统就会了解到农业生产环境中的具体状况,利用智能识别和操作。
基于Android和ZigBee的蔬菜大棚环境因子采集系统设计

c —DOI :10.16707/j .cnki .fjpc .2017.06.012:福建电脑U JIA N C O M P U T E R基于Android 和ZigBee 的蔬菜大棚环境因子采集系统设计林凯强,刘德彬,黄晨晖,易金聪*(福建农林大学计算机与信息学院福建福州350002)【摘要】为了实现蔬菜大棚中各个区域蔬菜生长情况的实时监测,提出一种将低功耗无线接入技术与Android 嵌 入式平台相结合的实时监测系统设计方案。
高性能的嵌入式网关通过串口接入ZigBee 协调器,根据蔬菜大棚的实际需 求,选定相应的智能传感器获取蔬菜环境因子数据并通过ZigBee 组网实现数据收发,Android 移动端在局域网环境下通 过Socket 通信获取环境因子数据。
经测试,该系统具有较强的实时性和可移植性,在蔬菜大棚培育过程中可稳定运行,满 足智慧农业的发展需求。
【关键词】Android 嵌入式平台;ZigBee ;环境因子;Socket 通信0引言在互联网迅速发展的背景下,随着物联网的思想逐渐应用 于农业生产中。
蔬菜作为人们日常饮食中不可缺少的食物之 一,具有极高的营养价值。
近几年对蔬菜产品质量不断提高,蔬 菜栽培作为生产的关键环节显得格外重要。
蔬菜受土壤因子、 气候因子等的影响[1],因此如何有效的监控蔬菜的生长情况是 提高蔬菜质量的关键。
而当前传统的智慧大棚布线繁琐,智能 设备价格昂贵,实时性较弱。
伴随着嵌入式技术与无线传感网 络技术的日益常熟,两者优劣互补,符合本系统的需求。
为了改 善大棚生产的管理模式,实现生长环境的实时监测,研究设计 了将ZigBee 无线传感器与Android 嵌入式平台相结合的实时 监测系统[2-3]。
数据表明该系统应用于蔬菜大棚环境中具有很强 的实用性,对智慧农业发展有非常重要的意义。
1系统总体框架根据对无线传输可靠性和实时性的要求,蔬菜大棚环境因 子采集系统采用基于物联网的“感知、网络、应用”三层架构[4], 设计系统结构框图见图1。
基于ZigBee的温室大棚的温湿度检测系统共3篇

基于ZigBee的温室大棚的温湿度检测系统共3篇基于ZigBee的温室大棚的温湿度检测系统1温室大棚是一种在室内环境下控制温度和湿度,提供适宜生长条件的一种设备。
温室大棚以保证植物生长发育需要的温湿度条件为主要目标,而这些条件的测量则必须要通过传感器来实现。
在传统温室大棚的温湿度检测中,往往采用温度计和湿度计。
这种方法虽然简单且可靠,但由于人工测量的误差度较大,不能准确地反映实际的温湿度值。
同时,这也会带来一些问题,例如温度计和湿度计需要频繁的人工校正、无法实时监测温湿度等。
随着科学技术的不断进步,越来越多的科技设备被应用到温室大棚的生产和管理中。
在本文中,我们将介绍一种基于ZigBee无线通信技术的温室大棚温湿度检测系统,从而实现对温室大棚内部温湿度的实时监测和管理。
首先,我们需要了解一下ZigBee技术。
ZigBee是一种基于IEEE 802.15.4标准的无线通信技术,传输距离较远,低功耗、适用于低速数据传输的应用,工作频率为2.4GHz。
该技术适用于传感器网络,可以用于传输温湿度、光照、气压等等各类环境数据,并实现设备之间的互联互通。
接下来是系统的组成。
我们需要准备一些传感器和基站。
传感器包括温度传感器和湿度传感器。
基站需要采集传感器信息,并将数据传输给上位机进行处理。
为了简化系统,我们可以使用Arduino单片机作为基站。
Arduino可以用于存储数据并进行数据处理,在实际应用中使用普遍。
在本具体实现中,我们需要使用两个传感器分别测量温度和湿度,并将这些数据发送给基站。
在组成了所需硬件之后,我们需要进行系统安装。
温度传感器和湿度传感器被安装在温室大棚内,通常安装在植物的底部或者中间位置,这样可以保证测量的数据更加准确。
这些传感器会发送温度和湿度数据,基站会通过ZigBee模块将这些数据传输到上位机。
当数据传输到基站后,Arduino会对数据进行预处理。
由于我们使用的是数字传感器,它可以直接输出温度和湿度的数字值。
基于ZigBee技术的监控系统设计的开题报告

基于ZigBee技术的监控系统设计的开题报告一、选题背景目前随着社会的发展,人们对居住、工作和生活环境的要求越来越高,以致于对于室内空气质量、温度、湿度、光照等环境参数的监控变得愈发重要。
而基于 ZigBee 技术的监控系统可以通过低功耗、低数据传输速率等特点来满足室内环境监控的需求,具有广泛的应用前景。
二、研究内容本课题将基于 ZigBee 技术设计一种室内环境监控系统,实现以下功能:1.监测室内温度、湿度、氧气含量、PM2.5、CO2、光照等环境参数;2.通过 ZigBee 网络将所监测的环境参数传输到中央控制器;3.中央控制器将接收的数据进行处理和分析,反馈给用户。
如果环境参数超出规定的范围,监控系统将发出警报。
三、研究意义本课题设计的 ZigBee 监控系统可以有效地监控室内环境参数,对于实现智能家居、智能办公室等应用场景具有十分重要的意义。
通过实现智能环境监控,可以有效提升室内环境的质量,降低室内环境对健康造成的潜在危害,并且可以有效地降低能源的浪费,减少环境压力。
四、研究方法1.确定监控系统所需的环境参数、监测范围和精度要求;2.选用 ZigBee 技术实现环境参数的采集与传输,选用传感器和模块进行硬件的设计和实现;3.设计中央控制器,实现数据处理、存储和报警功能,实现用户界面设计与开发;4.进行实验测试,验证所设计的监控系统在硬件和软件方面的可行性和可靠性。
五、预期成果1.基于 ZigBee 技术实现的环境参数采集与传输系统;2.中央控制器的硬件和软件设计与开发,包括数据处理、存储和报警功能的实现;3.用户界面设计与开发;4.监控系统的测试报告和使用手册。
六、研究计划1.前期准备(1个月):明确研究目标和研究内容,并开展相关背景调查和采购工作;2.系统设计(2个月):包括硬件和软件系统设计,及用户界面的设计和开发;3.系统实现(3个月):包括硬件和软件系统的实现与测试,及用户界面的调试;4.系统测试(1个月):进行系统测试和性能评估;5.论文写作(1个月):包括论文的撰写、修改和打印。
基于单片机的智能温室大棚系统设计与实现

基于单片机的智能温室大棚系统设计与实现1. 引言1.1 研究背景智能温室大棚系统是利用先进的单片机技术和传感器技术来实现对温室环境的监测和控制的系统。
随着全球气候变暖和粮食供应压力的增加,智能温室大棚系统的研究和应用变得越来越重要。
当前,传统的农业生产方式已无法满足不断增长的粮食需求,而智能温室大棚系统的出现为农业生产带来了革命性的改变。
传统的温室大棚产品受限于人工操作和环境条件的限制,往往无法实时监测温室内外环境的变化,导致温室作物生长过程中出现问题。
设计并实现基于单片机的智能温室大棚系统具有重要的意义。
通过引入单片机技术和传感器技术,智能温室大棚系统可以实现对温室内外环境参数的实时监测和控制,如温度、湿度、光照等。
智能温室大棚系统还可以实现远程监控和控制,为农业生产提供更便捷、高效、智能化的解决方案。
研究基于单片机的智能温室大棚系统具有重要的理论和实际意义。
1.2 研究目的研究目的是基于单片机的智能温室大棚系统设计与实现。
通过研究,旨在利用现代科技手段提高温室大棚的自动化程度,提升温室作物的生产效率和质量。
具体目的包括:1. 设计一套智能温室大棚系统,实现温室环境监测、控制和调节功能,实现对作物生长环境的精细化管控;2. 研究温室大棚系统中的传感器和执行器的选择、布局及调试方法,确保系统的稳定性和可靠性;3. 开发相应的软件模块,实现对温室大棚的智能控制,包括自动化灌溉、通风、照明等功能;4. 测试系统的性能,评估系统在实际作物种植环境中的使用效果和稳定性;5. 为农业生产提供更加智能、高效的技术手段,推动农业现代化发展,提升粮食生产能力和质量。
1.3 研究意义智能温室大棚系统的研究意义主要体现在以下几个方面:智能温室大棚系统的设计与实现能够有效提高农作物的产量和质量。
通过智能温室大棚系统,我们可以实现精确的环境控制,包括温度、湿度、光照等参数的实时监测和调节,从而为作物提供更适宜的生长环境。
基于ZigBee的农业大棚物联网检测管理系统设计

基于ZigBee的农业大棚物联网检测管理系统设计作者:张林沈忱张家生崔鹏鹏韩迎鸽来源:《科技视界》2017年第01期【摘要】针对农业物联网的运用,提出了一种基于ZigBee的农业大棚物联网监测管理系统设计,该系统通过多个数据采集节点来采集大棚内农作物生长环境CO2含量、空气温湿度、光照强度等信息,引入卡尔曼滤波算法对采集信息进行数据融合,再经STM32处理后再由CDMA通信模块发送至远程终端。
系统具有实时、稳定、精度较高等优点,有很强的现实意义。
【关键词】传感器;物联网;ZigBee技术;卡尔曼滤波0 引言农业大棚可以为人们提供反时节的蔬菜与水果,有着良好的经济效益,但是大棚的管理很复杂,农作物对环境的要求很高,需要人们投入很多的精力,无形中增加了大棚成本和风险。
本文设计的基于ZigBee的农业大棚物联网检测管理系统具有以下特点:1)高精度数据采集。
本设计所用采集设备均属于高精度感器。
2)低功耗。
当收到数据采集指令时,才唤醒传感器工作,采集完成时断电,传感器进入休眠状态。
3)智能云服务中心。
云服务中心能够为用户提供数据共享,历史数据查询等,便于用户更快、更好作出控制指令。
1 系统设计的原理系统具有多个采集节点,每个采集节点搭载各类传感器:红外二氧化碳传感器MH-Z14A、DHT11数字式温湿度传感器、光照强度传感器GM5516。
采集农作物生长环境CO2浓度、空气温湿度、光照强度等数据,数据汇总发送至STM32处理器进行数据分析处理,为了提高测量的可信性,对采集数据引入卡尔曼滤波算法进行数据融合,CDMA模块将数据传输到远程终端。
系统整体框图如图1所示。
2 硬件设计电路介绍2.1 ZigBee通信模块CC2530系统设计中的终端节点、路由器、协调器均采用CC253模块,CC2530应用功能丰富,本身带有射频功能,并且适用于低功耗的设计。
CC2530最小系统主要包含时钟电路、复位电路、JTAG电路和无线收发电路模块。
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基于Zigbee技术的智能大棚远程监控系统的设计与实现【摘要】设计了一个基于Zigbee协议的温室远程监控系统,利用物联网及分布式传感器网络将温室内的环境参数进行采集、存储、处理、传输和输出,根据数据显示远程控制温室环境。
本系统实现无人值守,具有低成本、实时和便捷性的特点。
【关键词】传感器;ZigBee;远程监控1.引言农业是国家的经济命脉,原始的劳动生产手段、落后的劳动生产力及低下的劳动生产率已不能满足当今社会的需求,提高农业劳动生产率的重要方法之一就是实现农业生产的智能化和信息化。
农产品及各种水产养殖品的成活质量与它们赖以生存的环境之间有着密切的关系。
而温室的主要作用就是能够在一年四季都提供给作物以他们所必需的生长环境,温室控制的首要任务是采集作物生长环境的参数,国内目前绝大多数采用的是人工实地测试,一天多次或者几天一次的读取温室里的测量仪,这样不仅耗费不必要的人力物力损耗,还不能实时的监测温室内变化,更不能智能化的自动打开相应设备来调控参数,无法进一步实现温室作物的质量和产量的提高。
无线传感器网络在农业生产中的应用将这一难题变为可能,它可以有效的监测温室内各个角度的参数,并且将数据实时反馈给数据中心,数据中心根据已经定义好的规则库,按作物的不同生长阶段由专家系统识别判断参数的合法性,从而向控制节点发送指令,控制各个调控设备协同工作。
最大程度上的在第一时间保护农作物不被环境所影响,从而提高作物产量。
2.系统分析2.1 系统的基本功能该系统研究一种基于Zigbee技术的温室远程监控系统,在温室远程监控系统的设计中,采用Zigbee模块与传感器模块组成无线传感器节点,对所覆盖环境中的温度、湿度等参数进行实时采集并传至终端节点Zigbee,通过无线传输给中心节点Zigbee,然后数据就可以在设计好的上位机上显示大棚里的环境参数,由监控中心对温室环境进行评估与分析,并根据检测到的温室环境发出提示信息,发出命令,实现控制。
同时信息还会同步到手机客户端,实时实地,方便查询温室作物生长情况,并发出命令。
2.2 基本组成该系统由监测系统和控制系统组成。
其中,监测系统由Zigbee通信子网和远程监测终端构成。
控制系统由控制单元和Zigbee通讯模块构成。
如图1所示:2.3 基本框架该系统的具体构成及各部分模块的框图如图2所示。
3.系统实现3.1 硬件实现3.1.1 电源模块由于此系统包含多个模块,而每个模块需要不同电压值的电源供电,且为了提高系统的实用性及达到长期供电的目的,电源模块是必不可少的。
在这个模块里,通过变压器,将220v电压转成9v交流电压,然后经过整流,稳压,就可以得到直流6v电压,再用二极管降压就可以得到系统需要的各种电压。
系统电源模块原理如图3所示。
3.1.2 单片机模块单片机系统核心采用STC12C5A60S2单片机,该单片机是宏晶科技生产的单时钟/机器周期(1T)的单片机,是高速/低功耗/超强抗干扰的新一代8051单片机,指令代码完全兼容传统8051,但速度快8-12倍。
内部集成MAX810专用复位电路,2路PWM,8路高速10位A/D转换(250K/S),针对电机控制,强干扰场合。
片上集成1280字节RAM,在系统可编程,无需专用编程器。
3.1.3 传感器模块1)温湿度传感器采用DHT11,DHT11数字温湿度传感器是一款含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器,无需A/D准换,可直接连接单片机I/O口。
采用单总线数据格式,一次传送40位数据,高位先出。
数据格式:8bit湿度整数数据+8bit湿度小数数据+8bit温度整数数据+8bit温度小数数据+8bit校验位。
它应用专用的数字模块采集技术和温湿度传感技术,确保产品具有极高的可靠性与卓越的长期稳定性。
传感器包括一个电阻式感湿元件和一个NTC测温元件,并与一个高性能8位单片机相连接。
2)光照传感器采用GY-30模块,其内部传感器模块为BH1750FVI,数字输出,无需A/D转换,并且带有工业标准的IIC总线数字输出接口,无需任何外部器件,对红外线的影响很小。
3)二氧化碳传感器采用MG811,该传感器具有以下特点:对二氧化碳有很高的灵敏度和良好的选择性;具有长期的使用寿命和可靠的稳定性;快速的响应恢复特性;自带温度补偿输出;输出模拟信号。
4)土壤湿度传感器模块主要芯片为运放、湿度感应探头,具有信号输出指示灯,低电平有效输出指示灯亮;带TTL高/低电平信号和模拟信号输出;湿度感应灵敏度可通过电位器调节;输出模拟信号。
传感器模块的关键技术:在这个部分的设计上,体现出传感器数据采集的通用性,在一片单片机芯片上,充分利用它的I/O口,作为传感器的数据输入,可同时采集多块传感器的数据,而这些传感器可以是同一种,也可以是不同种类,只需在程序里稍作修改,在具体实际应用中,可以即插即用,实现了本系统的通用性。
单片机数据采集的通用性结构如图4所示。
3.1.4 485通讯协议模块针对目前温室面积增大,需要挂接的传感器种类和数量不断增多。
温室内监控装置布线困难,以及由此引起的传输线过长、信号在传输过程中衰减严重的情况。
系统采用RS-485总线多级分布式结构,只需要一个Zigbee作为终端,每个温室区域都有各自的ID地址,这样在PC机上我们就可以清楚地看到不同温室的环境参数情况。
因此,避免了信号因长距离传输引起的损耗,简化系统布线同时便于系统扩展,框架图如图5所示:3.1.5 Zigbee无线组网传输模块Zigbee技术是一种新型的具有统一技术指标的应用于短距离范围内、低速率传输的无线通信技术,其具有功耗低、成本低、数据传输可靠、网络容量大等特点。
Zigbee的基础是IEEE802.15.4技术标准,通过这个标准协议,众多传感器之间可以进行协调通信,同时这些传感器的功耗很低,各个传感器间进行可以以接力的方式传输数据。
由于ZigBee应用的低带宽要求,ZigBee节点可以在大部分时间内睡眠以节省电池能量,唤醒后可以在15ms内由睡眠模式进入活动模式,迅速发送数据,发完数据后再进入睡眠模式,从而达到在低功耗下的高性能。
本文中无线传感器网络采用星型拓扑结构,以Zigbee作为路由节点,对经过MCU处理的数据进行简单、有效融合,然后转发数据。
充分利用Zigbee无线数据接收技术,简单,高效。
3.1.6 反控制模块反馈控制模块控制着内遮阳膜,外遮阳棚、加热暖风机、风扇、补光灯、降温湿帘等设备。
它们通过接收到的命令执行相应操作。
正常工作时,PC机接收到传感器发送的数据,并将其与标定值比较,实现反馈控制。
当超过设定的范围时,外遮阳棚、加热暖风机、风扇、补光灯等相应设备的电源自动接通或断开。
从而实现温室内环境的稳定,使温室的环境参数始终保持在适合花卉生长的最佳状态,因此能提高花卉的质量和经济效益。
反控制模块组成如图6所示。
3.2 软件实现3.2.1 环境监测模块软件设计环境监测模块软件流程的主要内容包括上电初始化、搜寻加入网络、数据采集等。
初始化程序主要是对CC2430、UART串口、协议栈、LCD等进行初始化,发送程序将所采集的数据通过CC2430调制并通过DMA直接送至射频输出,接收程序完成数据的接收、显示,并返回相关处理。
信息运行步骤为:首先上电初始化,然后搜索网络,网关识别传感器的ID后允许其加入网络,并对其传送的数据进行接收,具体流程图如图7所示:3.2.2 反馈控制模块软件设计反馈控制模块软件主要实现对降温、遮光等调控设备的控制,具有按指令控制设备的功能,也可以人工独立控制。
在软件设计上,在没有收到网关发送的调控指令时,按照既定的程序执行,当收到控制指令则转入调控服务程序。
4.系统测试4.1 数据采集及计算机控制经过详细检测,模拟温室里各参数的数据能准确传输并显示到PC机上,能很清楚的看出温湿度,光照强度,土壤湿度,二氧化碳等环境参数的变化曲线,且通过网络,能够正确发送到手机上,方便实时查询。
4.2 反馈控制情况当环境参数高于设定范围时,单片机能自动带动风扇,帘幕,加热器等控制模块的运行,让温室环境参数保持在标准范围之内,同时电脑上也会发出警告,当我们需要认为对温室进行控制时,我们也可以通过电脑或手机发出指令,通过无线传给单片机,实行实时控制。
5.结束语在我国的农业生长技术中,大部分是人工检测与控制,无论在效率,还是在精度方面,都不能达到很好的效果。
本文提出的基于Zigbee的智能大棚远程监控系统可以智能检测温室大棚里的环境参数,并按区内要素的空间变量数据精确设定最佳施肥、灌溉、光照控制、加湿等多种农事操作,使传统的粗放生产变为精细农作,从而可以显著提高水、肥等的利用效率。
与传统的温室相比,智慧大棚,除了能够保证棚内花卉的高质量外,还能够对温室环境的控制来调整高档花卉的长势,使得这些花卉能够提前或者滞后进入花期,从而使得花卉提前上市,并延长上市的时间从而获得更高的经济效益。
利用无线传感器网络的分布式特点,大幅度提高了系统在移动性、便捷性、组网灵活性等方面的综合功能,在农业领域的应用会有很好的发展前景。
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