温室数据采集系统说明

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《2024年智慧农业大棚监控系统的设计与实现》范文

《2024年智慧农业大棚监控系统的设计与实现》范文

《智慧农业大棚监控系统的设计与实现》篇一一、引言随着科技的发展,智慧农业成为了农业领域发展的重要方向。

智慧农业大棚监控系统是智慧农业的重要组成部分,通过集成物联网、传感器、大数据等先进技术,实现对农业大棚环境的实时监测和智能调控,提高农业生产效率和产品质量。

本文将介绍智慧农业大棚监控系统的设计与实现过程。

二、系统设计1. 系统架构设计智慧农业大棚监控系统采用分层设计的思想,主要包括感知层、传输层、应用层。

感知层负责采集大棚环境数据,传输层负责将数据传输到服务器端,应用层负责数据的处理和展示。

2. 硬件设计(1)传感器:传感器是智慧农业大棚监控系统的核心组成部分,主要包括温度传感器、湿度传感器、光照传感器、CO2浓度传感器等,用于实时监测大棚环境参数。

(2)控制器:控制器负责接收传感器数据,并根据预设的阈值进行相应的调控操作,如调节温室遮阳帘、通风口等。

(3)网络设备:网络设备包括无线通信模块和有线网络设备,用于将传感器数据传输到服务器端。

3. 软件设计(1)数据采集与处理:软件系统通过与硬件设备的通信,实时采集大棚环境数据,并进行预处理和存储。

(2)数据分析与展示:软件系统对采集的数据进行分析和挖掘,通过图表、报表等形式展示给用户,帮助用户了解大棚环境状况和作物生长情况。

(3)智能调控:软件系统根据预设的阈值和调控策略,自动或手动调节温室设备,如调节温室遮阳帘、通风口等,以保持大棚环境在最佳状态。

三、系统实现1. 硬件实现硬件设备选型与采购:根据系统需求,选择合适的传感器、控制器和网络设备,并进行采购。

设备安装与调试:将硬件设备安装在大棚内,并进行调试,确保设备能够正常工作并采集准确的数据。

2. 软件实现(1)数据采集与处理模块:通过与硬件设备的通信,实时采集大棚环境数据,并进行预处理和存储。

采用数据库技术对数据进行管理和维护。

(2)数据分析与展示模块:通过数据分析算法对采集的数据进行分析和挖掘,以图表、报表等形式展示给用户。

温室大棚自动控制系统设计说明书

温室大棚自动控制系统设计说明书

温室大棚自动控制系统设计说明书一、引言温室大棚是一种用于农业生产的重要设施,它能够为作物提供稳定的生长环境,改善生产效率。

为了进一步提升温室大棚的管理水平和自动化程度,我们设计了一套温室大棚自动控制系统。

本文将对该系统的设计进行详细说明。

二、系统概述本系统旨在实现温室大棚内环境的自动监测和控制。

主要包括以下功能模块:1. 温度控制:通过温度传感器实时监测温室大棚内外温度,并根据设定的温度阈值自动调节温室大棚的通风和加热设备,以保持适宜的温度。

2. 湿度控制:利用湿度传感器监测温室大棚内外湿度,并通过控制喷水系统和通风设备,自动调节湿度水平,以满足作物的需求。

3. 光照控制:通过光照传感器实时检测温室大棚内外光照强度,并根据设定的光照阈值,自动控制灯光的开关以及遮阳网的卷取。

4. CO2浓度控制:利用CO2传感器监测温室大棚内CO2浓度,并通过控制通风设备和CO2供应系统,维持适宜的CO2浓度,促进光合作用。

三、硬件设计1. 传感器选择:根据温室大棚内环境监测需求,选择适当的温度传感器、湿度传感器、光照传感器和CO2传感器,并与控制器进行连接。

2. 控制器选择:选择一款功能强大、可靠稳定的控制器,用于接收传感器数据、进行数据处理和控制信号输出。

3. 执行器选择:根据温室大棚的需求,选择适当的通风设备、加热设备、喷水系统、灯光和CO2供应系统,并与控制器进行连接。

四、软件设计1. 数据采集:控制器通过与传感器的连接,实时采集温室大棚内环境的数据,包括温度、湿度、光照强度和CO2浓度。

2. 数据处理:通过对采集的数据进行处理,分析温室大棚内环境的变化趋势,判断当前是否需要进行调控。

3. 控制策略:制定合理的控制策略,根据设定的阈值和作物需求,自动调节通风、加热、喷水、灯光和CO2供应等设备的工作状态。

4. 用户界面:设计一个友好的用户界面,使操作人员能够方便地监控温室大棚内环境的数据,并进行手动控制。

基于单片机的温室大棚监测系统的设计_概述说明

基于单片机的温室大棚监测系统的设计_概述说明

基于单片机的温室大棚监测系统的设计概述说明1. 引言1.1 概述温室大棚是指通过建立一个人工环境,用于培植和保护作物的设施。

随着社会技术的发展,越来越多的农业生产使用了温室大棚来提高作物的生长和产量。

而温室大棚监测系统则是一种采用单片机技术设计的系统,旨在实现对温室内各项指标的实时检测与控制。

通过监测温度、光照强度等关键参数,并根据需求实施相应的控制手段,可以为种植者提供全天候、精确化的管理信息,并有效提高作物的生长质量和产量。

1.2 文章结构本文将首先介绍文章的整体结构,包括各个章节的内容安排。

接着将分别详细阐述温室大棚监测系统设计中涉及到的单片机选择与介绍、温度监测与控制功能设计以及光照强度检测与反馈设计等方面内容。

在此基础上,我们还将深入讨论系统硬件组成与连接方法,包括温度传感器接口设计与实现、光照强度传感器接口设计与实现以及数据传输和通信模块选型与设计。

而在程序算法与逻辑控制设计方面,将详细描述温度监测程序算法及控制逻辑设计原理、光照强度检测程序算法及控制逻辑设计原理,以及数据处理和显示程序设计方法的选择与实现等内容。

最后,我们将给出结论与展望部分,总结评价本次设计成果,并提出存在的问题分析及改进方向建议。

同时,还将展望未来发展趋势和应用前景,并提出相应的分析和预测。

1.3 目的本文的主要目的是介绍基于单片机的温室大棚监测系统的设计原理和方法。

通过该系统的搭建和实施,可以帮助农民更好地管理温室大棚内环境,提高作物生长效果并增加产量。

同时,本文还旨在通过研究单片机技术在温室大棚监测系统中的应用,探索其在农业生产中的潜力和前景。

在发展趋势展望中,我们也将对未来可能涌现出的新技术和创新进行一定程度上的推断和预测。

2. 温室大棚监测系统设计:温室大棚监测系统是一种基于单片机的智能化系统,旨在实现对温室大棚环境参数的实时监测与控制。

本部分将详细介绍该系统的设计方案。

2.1 单片机选择与介绍:在温室大棚监测系统中,单片机扮演了核心的角色。

设施农业(温室大棚)环境智能监控系统解决方案

设施农业(温室大棚)环境智能监控系统解决方案

设施农业(温室大棚)环境智能监控系统解决方案1、系统简介该系统利用物联网技术,可实时远程获取温室大棚内部的空气温湿度、土壤水分温度、二氧化碳浓度、光照强度及视频图像,通过模型分析,远程或自动控制湿帘风机、喷淋滴灌、内外遮阳、顶窗侧窗、加温补光等设备,保证温室大棚内环境最适宜作物生长,为作物高产、优质、高效、生态、安全创造条件。

同时,该系统还可以通过手机、PDA、计算机等信息终端向农户推送实时监测信息、预警信息、农技知识等,实现温室大棚集约化、网络化远程管理,充分发挥物联网技术在设施农业生产中的作用。

本系统适用于各种类型的日光温室、连栋温室、智能温室。

2、系统组成该系统包括:传感终端、通信终端、无线传感网、控制终端、监控中心和应用软件平台。

620)this.style.width=620;" border=0>(1)传感终端温室大棚环境信息感知单元由无线采集终端和各种环境信息传感器组成。

环境信息传感器监测空气温湿度、土壤水分温度、光照强度、二氧化碳浓度等多点环境参数,通过无线采集终端以GPRS方式将采集数据传输至监控中心,以指导生产。

(2)通信终端及传感网络建设温室大棚无线传感通信网络主要由如下两部分组成:温室大棚内部感知节点间的自组织网络建设;温室大棚间及温室大棚与农场监控中心的通信网络建设。

前者主要实现传感器数据的采集及传感器与执行控制器间的数据交互。

温室大棚环境信息通过内部自组织网络在中继节点汇聚后,将通过温室大棚间及温室大棚与农场监控中心的通信网络实现监控中心对各温室大棚环境信息的监控。

620)this.style.width=620;" border=0>(3)控制终端温室大棚环境智能控制单元由测控模块、电磁阀、配电控制柜及安装附件组成,通过GPRS模块与管理监控中心连接。

根据温室大棚内空气温湿度、土壤温度水分、光照强度及二氧化碳浓度等参数,对环境调节设备进行控制,包括内遮阳、外遮阳、风机、湿帘水泵、顶部通风、电磁阀等设备。

大棚温室温室内温度、湿度、光照、土壤温度、土壤湿度、CO2浓度、叶面湿度、露点温度监测系统

大棚温室温室内温度、湿度、光照、土壤温度、土壤湿度、CO2浓度、叶面湿度、露点温度监测系统

大棚温室温室内温度、湿度、光照、土壤温度、土壤湿度、CO2浓度、叶面湿度、露点温据处理。

9:控制软件的编制采用软件工程管理,开放性与可扩充性极强,由于采用硬件功能的软件化的系统设计思想及系统硬件的模块化、通讯网络化设计,系统可根据需要升级软件功能与扩展硬件种类。

10:系统设计时预留有接口,可随时增加减硬软件设备,系统只要做少量的改动即可,可以在很短的时间内完成。

可根据政策和法规的改变随时增加新的内容。

11:设备改进、检修过程中及检修完成后,均不需要停止或重新启动机房监控系统。

12:系统都均做可靠行接地,以防静电。

产品其他应用场合:4:数据集中器端提供具有信号输出协议的端口,可接通信设备(GPRS DTU等)进行无线传输。

5:温湿度监控软件采用标准windows 98/2000/XP全中文图形界面,实时显示、记录各监测点的温湿度值和曲线变化,统计温湿度数据的历史数据、最大值、最小值及平均值,累积数据,报警画面。

6:监控主机端利用监控软件可随时打印每时刻的温湿度数据及运行报告。

7:温湿度记录仪强大的数据处理与通讯能力,采用计算机网络通讯技术,局域网内的任何一台电脑都可以访问监控电脑,在线查看监控点位的温湿度变化情况,实现远程监测。

系统不但能够在值班室监测,领导在自己办公室可以非常方便地观看和监控。

6辅材订制1批 KITOZER/广州1000.001000.00小计8070.00143660.0035915.0012138.40191713.40四、以上全部设备合计:五、运输安装调试费=全部设备总合计*25%六、税金=(全部设备总合计+运输安装调试费)*8%七、系统工程总价=全部设备总合计+运输安装调试费+税金地址:广州市公司简介:广州莱安智能化系统开发有限公司成立于是2002年,专业从事各种应用传感器、设备环境监测、数字网络视频监控系统、雷达测速、闯红灯电子警察抓拍、电子治安卡口、智能控制等智能化设计系统开发以及生产的大型综合型企业,欢迎来电洽谈业务!用户服务中心:Tel:020-******** 85574628 85574638露点温度监测系统员;其它电脑。

智慧农业大棚简介

智慧农业大棚简介

智慧农业⼤棚简介近年来,智慧农业在政府和市场的推动下在全国各地开始逐步普及应⽤,尤其是农业智能⼤棚环境监控系统解决⽅案采⽤多。

智慧农业⼤棚的⽤途智慧农业⼤棚由农业⼤棚、智慧农业⼤棚信息展⽰屏、各种传感器、控制器及系统软件等组成。

1、农业⼤棚农业⼤棚由⾻架和覆膜组成,⽤于农作物⽣长提供⼀个可控的空间。

2、智慧农业⼤棚信息展⽰屏智慧农业⼤棚信息展⽰屏由液晶板拼接⽽成,⽤于展⽰农业⼤棚内各传感器采集的环境数据和现场场景;同时展⽰屏也是展⽰智慧农业的⼀个窗⼝。

3、智慧农业⼤棚传感器传感器包括空⽓温湿度传感器、⼟壤温湿度传感器、⼟壤PH传感器、光合有效辐射传感器、CO2传感器、超⾼频RFID读卡器、Wifi摄像头等。

4、智慧农业⼤棚控制器控制器由加热、喷灌、通风、卷帘设备及其配套PLC及Wifi设备服务器组成,当传感器采集的环境数据与标准值对⽐超出临界范围时,控制器⾃动启动相关硬件设备对作物⽣长环境加热、施肥浇⽔、通风、卷帘加减光照辐射,实现作物⽣长过程精确控制。

5、智慧农业⼤棚系统软件系统软件安装在实验平台服务器,⽤于对采集的数据汇总、展⽰、⽐对控制。

“智慧农业”就是充分应⽤现代信息技术成果,集成应⽤计算机与⽹络技术、物联⽹技术、⾳视频技术、3S技术、⽆线通信技术及专家智慧与知识,实现农业可视化远程诊断、远程控制、灾变预警等智能管理。

农业⼤棚的⽅案概述智慧温室⼤棚环境监控系统,是基于物联⽹、⼤数据信息系统技术,通过各种传感设备对空⽓温湿度、空⽓中⼆氧化碳含量、光照强度等数据进⾏采集,利⽤以太⽹、4G、WIFE的⽹络信号传输采集到的数据到控制中⼼,控制中⼼会根据⼈⼯经验所设置的各种参数来进⾏⽐较,判断实时的数据是否符合预制参数要求,并通过⼿机APP或电脑端查看温室⼤棚内实况,并进⾏远程控制。

基于环境监测环节的控制系统,可设定相应的控制模式,实现对整个⼤棚智能化的管理。

⾃动控制——根据设定的参数或时间,智能控制箱按照预先编制的程序⾃动运⾏。

温室远程监控系统主要监控数据

温室远程监控系统主要监控数据温室远程监控系统从字面上来看,就是监测监控温室中各项环境数据的一套专业农业测量系统,由于影响作物生长的因素很多,因此温室远程监控系统在设计的时候,需要综合考虑要监测温室中的那些数据,按照作物的生长规律来进行监测控制。

那温室远程监控系统都能够监控到哪些数据?温室环境监测温室远程监控系统远程管理,通过温室环境监测对种植环境的空气温湿度、土壤温湿度、光照度、二氧化碳浓度等信息进行采集,对采集的数据进行分析,根据参数的变化实施调控或自动控制温控系统、灌溉系统等现场生产设备,保证农作物最优质的生长环境、促进农业生产的优质、高效、高产!按照作物的生长规律来看,目前农业环境气象观测中,比较重要的要素主要可以分为大气环境类、土壤参数类、生态环境类这三大类,而这三大类主要包含以下这些内容。

(1)大气环境类:环境温度,环境相对湿度,露点温度,大气压力,风速,风向,降水量,水面蒸发,叶面湿度,日照时数,光照度,太阳总辐射、光合有效辐射、紫外线辐射;(2)土壤参数类:土壤温度,土壤湿度,土壤热通量,土壤水势,土壤导电率等;(3)生态环境类:CO2等。

视频监控通过在农业生产区域内安装全方位高清摄像机置,对包括种植作物的生长情况、投入品使用情况、病虫害状况情况进行实时视频监控,实现现场无人职守情况下,种植者对作物生长状况的远程在线监控,农业专家远程在线病虫害作物图像信息获取,质量监督检验检疫部门及上级主管部门对生产过程的有效监督和及时干预,以及信息技术管理人员对现场数据信息和图像信息的获取、备份和分析处理。

由此可见,温室远程监控系统需要监测的种类非常多,但是针对于不同的温室作物种植来说,需要检测的数据也不太相同,温室远程监控系统还可以根据用户的要求进行定制,同时为了以后温室生产的需要,温室远程监控系统还具备拓展接口,用于装备其他种类的传感器,从而最大限度满足了实际环境监测的需要。

温室远程监控系统的应用,为作物与人之间建立了沟通的渠道,使人类在从事农业生产的时候,更加了解作物的需求,这样不仅避免了资源的浪费,也有利于节省农业成本,提高生产效益,非常符合现代农业的发展需要,因此可以确信的是,温室远程监控系统的应用前景非常广阔。

priva温室控制原理

Priva温室控制系统是一种用于实现温室环境控制的先进技术。

其控制原理可以概括为以下几个方面:
1. 传感器数据采集:Priva温室控制系统通过安装在温室内的多种传感器来监测环境参数,如温度、湿度、二氧化碳浓度、光照强度等。

这些传感器会实时采集环境数据。

2. 数据分析与决策:温室控制系统使用采集到的数据进行分析和处理。

通过算法和模型,将环境数据与预设的目标值进行比较,确定是否需要采取控制措施来调整温室内的条件。

3. 控制执行:根据数据分析的结果,Priva控制系统会通过自动化设备来执行相应的控制操作。

这些设备包括加热装置、通风设备、灌溉系统、光照调节器等,它们可以向温室提供合适的热量、湿度、CO2浓度和光照等。

4. 反馈和调整:温室控制系统通过再次监测环境数据,收集控制操作后的反馈信息。

如果环境参数仍然偏离预设目标,系统将进行自动调整,并不断优化控制策略,以使温室环境保持在理想的状态。

总的来说,Priva温室控制系统通过传感器数据采集、数据分
析、控制执行以及反馈调整的过程,实现对温室环境的精确监测和自动化调控,以提供最佳的种植环境和最大限度地优化植物生长条件。

蘑菇温室智能数据采集控制系统设计

中 图 分 类 号 :s 2 . 1 6 55 文 献标 识 码 :A 文 章 编 号 :1 0 0 3—1 8 2 1 ) 7- 0 7一 4 8 X( 0 0 0 0 9 o
0 引言
目前 , 欧 美 以及 日本 等蘑 菇 栽 培 强 国 , 菇 生 在 蘑
产 已实现 了分 区 、 阶 段 的 工 厂 化 管 理 模 式 , 个 生 分 整
采用 分 布式 集 中 管 理 的 控 制 方 案 , 入 较 大 , 生 产 投 对 者 的要 求 高 , 利 于 普 及 。 同 时 , 制 逻 辑 比较 单 一 , 不 控 也使 得 一些 产 品 不 能 根 据 整 个 蘑 菇 生 长 过 程 对 各 生 长 阶段 环境 因子 的 不 同要 求 , 供 不 同 的 控 制 逻 辑 , 提 且大 多 数 产 品 不 能 满 足 用 户 的 真 正 需 求 , 及 率 较 普 低 , 得 蘑菇 产 量 和质 量都 无 法得 到保 证 。 使
按 照 功 能 划 分 的 关 联 设 备 有 时 问 设 备 、 温 设 加
产 线 的 自动 化 程 度 较 高 , 价 格 昂 贵 , 利 于 产 品 的 但 不
普 及 和推 广 。 而 我 国大 部 分 蘑 菇 生 产 基 本 还 停 留在 家 庭手 工 作坊 式 管理 阶段 , 应 的 环 境 控 制 系 统 大 案
1 1 总述 .
收 稿 日期 :20 0 9—1 0—1 9

开 关量 输 入
图 1 系统的结 构框图
基金项 目:国 家“ 6 重 大计 划 项 目( 0 6 A 0 3 1 国 家 “ 一 8 3” 2 0 A 1 A 1 ); 十 五” 科技支撑计 划项 目( 0 8 AD 6 O ) 2 0 B A B O 作 者简介 :蒋 友 ( 9 5一), , 安 人 , 士 研 究 生 , E —m i) 18 男 西 硕 ( al

现代温室分布式无线数据采集系统的设计


a d mo it ,a d p i e e h oo ia l s I fro ec m n e l t i te t d t n lw rd s s m n ge n o s . h y tm n bly n mvd s t n lg l I a I i c c ie 】 鹊 o v ro i g t mi t n o h a i a i y t i re h u e T e s s h i ao f ri o e e e
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供 了技术措施。 系统运行表明 : 系统操作 简单 , 该 具有人性化 , 高温 室环境信息 管理 自动化程度 , 提 为设施 农业种植 决策
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上位机系统:现在数据采集系统通过VB将数据采集到PC上,经数据整合后由MCGS显示数据采集系统变量命名规则:'addr数据命名方法为,XADDRxx下标的第一个数代表区号,第二个数代表NUMBER序号,X代表数据类型,P代表光数据,T代表温度,C 表CO2 , S 表湿度。

温室数据采集系统整体运行调试操作流程:系统数据采集思想:由于MCGS通讯属于主从通讯,数据采集系统缺乏灵活性,故本系统通过OLE自动化,以VB为中介将MCGS和下位机建立数据通信联系。

系统在实现mcgs和vb交互解决的几个关键问题:1.mcgs按钮按下后,vb检测mcgs按钮按下的信息后向下位发送启动或停止命令。

解决方法:当mcgs按钮按下后,触发一个开关量的变化,这个变量的值会通过ole将此变量的值送至vb,vb通过定时器定时扫描变量的变化来执行相应命令。

2.系统所采集数据触发式存盘,如果mcgs采用定时存盘的话,数据的冗余度太大,也没有必要,故现要实现只有当vb收到串口数据后经vb数据提取与处理后,触发相应的存盘命令。

同时也存在mcgs和vb数据提取与处理的同步问题解决方法:在vb中设置信号量FLAG,此变量与MCGS中是同一个变量,然后在数据处理完成后,将FLAG置1通过OLE通知MCGS进行数据存盘。

而且在Vb数据处理时要添加延时程序,以实现vb数据处理和mcgs数据存盘显示同步.。

3. 关于MCGS变量设定方式以及节点分布显示过程只有有数据时才能触发MCGS存盘,存盘扫描周期设为400ms,只有flag 为1才开始存盘。

flag扫描周期的设定要与vb数据处理速度匹配!NUMBER的初始值设为1吧。

每次串口数据传送完成后,number量被重新置1。

Number的置1由vb发送置1信号量,具体置1由mcgs实现。

一个大数据采集周期里将分别进行四个区的数据采集,每个区的number都从1开始,每收到一个数据number会自加1,最终的number值即为此次数据采集节点的个数。

在节点分布显示上,vb根据节点注册的先后顺序,即数据在整个数据包的前后位置,动态的将地址赋给地址变量。

当MCGS检测到此变量值非零后,会将该节点的地址在节点分布图上的相应节点上显示出来。

此节点显示方案的优点:节点地址灵活,可以根据用户自己定义节点地址程序编写较简单,系统运算量较少。

同时由于温室数据采集使用轮询方式,节点注册的先后顺序基本固定,故节点地址误差不会很大。

MCGS策略说明'NUMBER策略主要是进行数据区号判断,then将相应的地址赋给地址变量。

而地址的命名也是根据序号动态命名的。

即,根据注册节点先后顺序进行相应地址命名,如第N个注册节点,会把相应的地址数据存至ADDRxN.串口一次发送的最大节点个数就等于NUMBER值。

下次传送数据时number会自动刷新,重新计数。

这样可以避免同一个地址数据出现在两个点上。

触发式数据存盘策略:用flag标志位实现触发式数据存盘。

Flag置1由vb通过OLE传给MCGS.只有FLGA时才能触发MCGS存盘.下位系统:帧格式及命令帧说明:基站地址:sourpan: 0001; souraddr 0X000DT_SINK--- pan:0x0001 addr:0x0011photo_sink---pan:0x0001, addr:0x0000电机控制所用的单片机地址SOURADDR:0X00D1 PANADDR:0X0001光数据传输帧格式:length FCF16 DSN DESTPAN16 DESTADDR16SOURADD16 DATA_TYPE SOURPAN16 PAYLOAD[2] CRCPAYLOAD[5]:----->SOURADD16 data_TYPE DATA16Souaddr:包括高八位是区号,低八位地址。

光和温度数据格式已经统一。

温度传输数据格式:length fcf16 fsn destpan16 destaddr16 souraddr16data_type data16 CRC_CHECK湿度和CO2采集用的是温度采集系统,故其数据传输帧格式与温度相同,base 收到的光数据帧格式即photo_SINK发送的数据帧格式:framelength、FCFDSN DESTADDR DESTPAN SOUADDR TYPE SOUPAN PAYLOAD CRC其中PAYLOAD格式: 光的SOUADDR16 TYPE PAN16 DATA16…. 且lowbitfirst*/ 但目前DATA16 到基站后,经数据打包datah firstData_Type:0x08----> 温度数据0x07---->光汇聚sink向base发送数据的数据类型在光采集时用到一个光sink向子节点sensor发送数据采集命令的命令帧也是0x08,但这个与光的没有任何关系。

0x05 >>>payload内部光数据类型值0x050x06==→CO20x1B==→湿度0X0D==→确认帧0X0A--→路由帧0XF0-→广播帧(光采集)在温度采集时广播帧用的是0x010X03-→报文帧0X0B-→停止帧(基站数据采集控制命令)0X0F →启动帧(基站数据采集控制命令)0X0E →电机启动帧0X09——→电机停止帧信道分类:光采集信道12 ,温度采集信道11 ,电机控制通信信道13电机控制调试:电机控制包括cc2430单片机,步进驱动,电机,光耦电路。

电机转动采用步进驱动来实现,单片机只要给驱动脉冲,电机既可以转动,转动速度与单位时间脉冲个数有关。

电机启动:电机启动时应该脉冲个数逐渐增加来实现。

光耦电路主要是为了去除电机转动时对单片机的干扰,同时单片机对行程开关的信号检测采样查询方式,当查询到行程开关闭合后,经延时后继续判断该信号确实闭合,进而响应相关事件。

电机启动和停止受基站控制,当单片机收到基站的命令帧后,根据命令类型做出相应的响应。

温度、光数据采集调试:数据采集的整体过程:温度采集与光数据采集受基站控制,数据采集信号由基站发出,而当基站接收到上位机的启动命令后,开始向下发送数据采集命令。

基站先通过信道12向光汇聚节点发送光采集命令,汇聚收到命令后,开始向子节点发送光采集命令。

当汇聚将子节点数据采集完毕后,将数据传向基站。

基站收到汇聚节点的数据后将数据打包,并向光汇聚节点发送停止数据采集命令。

汇聚收到停止命令后便停止向子节点发送数据采集命令,此时汇聚和子节点都进入休眠状态。

接着基站将信道调至13信道将电机启动。

然后再由信道11向温度汇聚节点发送数据采集命即,汇聚收到命令后开始向子节点发送数据采集广播帧发送广播帧的时间段Tcall,接着开始进入竞争时槽Tcsma ,子节点在此时间段将自己的地址发生给汇聚,称为组网过程。

Tcsma结束后开始进入有序时槽Tgts,在此时间段内汇聚节点向各已注册的传感节点发送的GTS分配报文,使各传感节点明确何时将采集到得数据传给汇聚节点。

子节点数据传输发生在这个阶段。

Tgts结束后,就是路由时槽了,在此时间段内汇聚将采集到得数据发送给基站。

基站将温度数据打包并发送温度采集停止命令。

然后再切换信道至13,向电机发送停止命令。

如果还有湿度、CO2等数据采集的话,只需基站再增加数据采集命令即可,同理与温度采集。

至此一个数据采集周期结束了,基站会检查是否有上位机发送的停止数据采集命令。

如果没有则开始第二轮数据采集过程,否则将进入等待PC启动数据采集的状态。

光、温度数据SINK与sensor通信调试:加了一个内部负载光数据类型是避免射频干扰的一种方法,如在base和sink 之间通信时,我数据识别类型为0x05 ,而sink和sensor之间的数据通信数据类型格式用0x07 ,这样可以避免sensor信号对base的干扰。

Sink与sensor数据通信过程:sensor的地址区号由软件设定,其地址顺序最好是连续的。

这与sink光采集顺序有关。

因为sink按地址递增的顺序依次向sensor 发送数据采集命令,每发生一个数据采集命令当在固定的时间内来接受sensor 的数据,然后在向第二个sensor发送采集命令。

当sink把所有sensor采集一遍,将所有数据打包,发送给基站。

温度节点地址的设定有硬件来设定,其区号有软件来设定。

2.4GHz无线数字音频芯片nRF24Z1及其应用1. 引言nRF24Z1是挪威Nordic半导体公司于2005年推出的单片式CD(Compact Disc,光盘)音质无线数字音频芯片,其能以24位48kHz的速度处理数字音频流。

芯片工作于2.4GHz自由频段,工作电压为2.0~3.6伏,片内集成了电压管理器,能够最大限度地抑制噪声。

nRF24Z1有I2S串行接口和S/PDIF接口(索尼/菲利浦数字接口)两种数字音频接口,I2 S提供了与各种低成本的A/D(模/数转换)和D/A(数/模转换)的无缝连接,S/PDIF 接口提供了与PC和环绕设备的直接接口。

通过SPI或I2C接口来对芯片进行控制。

同时还提供了控制信息如音量,平衡,显示等双向传输的功能,是一个使用、性能、成本相结合的数字音频芯片。

可应用于CD无线耳机、无线音箱、MP3无线耳机、无线音频下载器等系统中。

2. 无线音频系统nRF24Z1能够以高达1.54Mbit/s的速率处理音频流,音频数据的输入/输出、射频协议和射频连接等工作由片内的硬件完成。

图1所示为使用nRF24Z1的无线音频系统的结构框图,在该系统中,只需使用简单的或低速的微控制器或DS P(数字信号处理器)即可完成系统的控制,微控制器通常通过串行口或并行口控制一些简单的任务,如音量调节等。

图1使用nRF24Z1的无线音频系统框图由图1可见,音频数据的传输是由一对nRF24Z1实现的,音频数据最终提供给接收端的立体声DAC(数模转换器)。

nRF24Z1的初始配置由微控制器通过SPI或I2S接口进行控制。

在接收端,外围电路如DAC的控制可以由发送端的nRF 24Z1通过控制信道进行控制[1]。

如果设计中没有使用微控制器,则配置数据可以通过片外的EEPROM/FLASH存储器进行加载。

在无线音频流处理系统中,音频数据的流向总是从声源(如CD播放器)到声宿(如扬声器)。

本系统中,在声源端使用nRF24Z1进行音频数据的发送,在声宿端使用nRF24Z1进行音频数据的接收。

鉴于上述的收发差异性,nRF24Z1可能通过MODE引脚设置其工作于发射器模式或接收器模式,这两种模式下,nRF24Z1片内工作的模块和I/O引脚功能都有很大差异。

3. 芯片结构3.1音频发射器当nRF24Z1作为音频发射器时,MODE引脚必须置为高电平。

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