农田信息监测与蓝牙无线传输系统设计
基于无线传感器网络的智能智能农业监测系统设计
基于无线传感器网络的智能智能农业监测系统设计智能农业监测系统设计——为农业生产带来高效与便利随着科技的不断发展，农业生产也逐渐趋向智能化。
在智能农业监测系统的设计中，无线传感器网络被广泛应用，为农民提供了实时、准确的农业监测数据，促进农业生产的可持续发展。
一、系统架构设计基于无线传感器网络的智能农业监测系统主要由传感器节点、传感器数据采集与处理模块、数据传输与通信模块以及数据分析与管理模块构成。
1. 传感器节点：传感器节点分布在田地、温室和畜牧场等农业环境中，用于采集和监测环境中的温度、湿度、光照、土壤湿度、气体浓度等关键参数。
传感器节点具备低功耗、高灵敏度、远距离通信等特点，能够长时间运行并在数据达到预设阈值时及时发送数据。
2. 传感器数据采集与处理模块：该模块负责对传感器节点采集到的数据进行处理和分析。
传感器数据采集与处理模块将采集到的数据进行滤波、校正和采样等处理，保证数据的精确性和可靠性。
3. 数据传输与通信模块：数据传输与通信模块通过无线网络将采集到的数据传输到数据分析与管理模块。
当前，常用的数据传输与通信技术包括Wi-Fi、LoRa、NB-IoT等，根据实际情况选择合适的数据传输方式。
4. 数据分析与管理模块：数据分析与管理模块负责接收、存储和分析传感器节点采集到的数据。
通过数据分析和算法模型，农业专家和农户可以及时了解农作物生长情况、土壤营养状况、病虫害预警等信息，以便采取针对性的措施。
二、系统功能设计基于无线传感器网络的智能农业监测系统设计具备多种功能，以满足农业生产的需求：1. 实时监测和预警：系统能够实时监测农作物生长环境和土壤状况，并根据预设的阈值进行预警。
例如，当土壤湿度过低或有害气体浓度异常时，系统将自动发送通知给农户或农技人员，以便及时采取措施。
2. 精确灌溉与施肥：根据不同作物的需水和需肥量，系统通过分析传感器节点采集到的数据，精确控制灌溉和施肥设备，实现水、肥的科学、高效利用，减少资源浪费。
基于无线传感器网络的农田水肥一体化监测系统设计
基于无线传感器网络的农田水肥一体化监测系统设计农田水肥一体化是指在农田管理中，通过科学合理地调节水和肥料的供应，以满足作物生长需要的一种管理方法。
为了实时监测农田的水肥状况，提高农田水肥利用效率，基于无线传感器网络的农田水肥一体化监测系统应运而生。
一、无线传感器网络在农田水肥监测中的应用无线传感器网络（Wireless Sensor Network, WSN）是由大量分散的传感器节点组成的网络系统，能够实时监测和收集各种环境信息，如土壤湿度、土壤温度、土壤养分含量等。
在农田水肥一体化监测中，无线传感器网络可以帮助农民实时监测农田的水肥情况，提供决策支持，优化农田管理。
二、基于无线传感器网络的农田水肥一体化监测系统设计1. 传感器节点设计传感器节点是无线传感器网络中的核心组件。
它通过传感器采集农田的环境信息，并通过网络传输到数据中心进行处理和分析。
传感器节点应具备以下几个关键特性：（1）低功耗：传感器节点应能够长时间工作，因此需要设计低功耗的硬件和软件。
（2）高灵敏度：传感器节点应能够准确地捕捉农田的环境信息，包括土壤湿度、土壤温度、气象数据等。
（3）自组织网络：传感器节点应具备自组织网络功能，能够自动建立和维护网络拓扑结构。
2. 网络通信设计无线传感器网络中的传感器节点间需要进行数据通信，因此需要设计合适的通信协议和路由算法，以确保数据的可靠传输和网络的可扩展性。
在农田水肥监测系统中，可以采用基于无线通信的数据传输方式，如Wi-Fi、LoRa等。
3. 数据处理与分析农田水肥监测系统收集到的数据需要进行处理和分析，以提供农民决策参考。
数据处理和分析可以包括以下几个方面：（1）数据清洗：对采集到的数据进行去噪和异常值处理，保证数据的准确性和可靠性。
（2）数据存储：将处理后的数据存储在数据库中，以方便后续查询和分析。
（3）数据建模：根据农田的环境信息，建立相应的模型，如土壤湿度预测模型、作物生长模型等。
智慧农业监测系统设计设计方案
智慧农业监测系统设计设计方案智慧农业监测系统设计方案概述智慧农业监测系统是一种基于现代信息技术，对农田环境信息进行实时监测、数据采集和分析的系统。
通过采集土壤湿度、温度、气象数据等信息，辅助农民进行科学农业决策，提高农作物产量和质量。
本设计方案旨在介绍智慧农业监测系统的设计和实施，并描述系统的主要功能和技术架构。
系统功能1. 农田环境参数监测：通过传感器对土壤湿度、温度、气象等环境参数进行实时监测，并将数据上传到云端进行存储和分析。
2. 农作物生长状态监测：利用高分辨率遥感图像和机器学习方法，对农田的植被覆盖、叶面积指数等参数进行监测和评估，以判断农作物的生长状态。
3. 病虫害检测与预警：通过图像识别和算法分析，对农田中的病虫害进行实时检测和识别，并及时发出预警通知，提醒农民采取防治措施。
4. 智能灌溉控制：根据农田环境参数和作物需水量，智能调控灌溉系统，优化水资源利用，提高水肥利用效率。
5. 农业知识分享与决策支持：结合农业专家知识库和数据分析结果，为农民提供农业技术指导和决策支持，帮助农民进行精细化管理。
技术架构1. 传感器网络：在农田中布设各类传感器，实时监测土壤湿度、温度、湿度、光照等参数，并将数据传输到数据处理节点。
2. 数据处理节点：负责接收传感器数据、进行数据清洗、整理和存储，并将数据上传到云端服务器。
3. 云端服务器：对数据进行存储、分析和处理，并提供数据查询和管理接口。
同时，构建农业专家知识库，用于决策支持和知识分享。
4. 移动终端：农民可以通过手机或平板电脑等移动终端，实时查看农田环境参数、作物生长状态和病虫害预警信息，进行远程监测和管理。
系统实施步骤1. 传感器网络部署：根据农田布局和需求，布设传感器节点，确保传感器覆盖整个农田，并保证数据的准确性和稳定性。
2. 数据处理节点搭建：在农田附近建立数据处理节点，用于接收传感器数据，并进行数据处理和存储。
数据处理节点需要具备一定的计算和存储能力，同时具备网络通信能力，能够将数据传输到云端服务器。
土壤湿度无线检测系统的设计
土壤湿度无线检测系统的设计一、引言随着农业科技的发展，土壤湿度的准确检测对于农作物的生长和发展至关重要。
传统的土壤湿度检测方法需要人工测量，不仅费时费力，而且不够准确。
因此，设计一套土壤湿度无线检测系统，可以实时监测并记录土壤湿度的变化，提高农作物的生长效率，具有重要的意义。
二、系统设计1.系统组成2.传感器选择传感器是土壤湿度无线检测系统的核心部分，通过感知土壤湿度的变化，并将其转换成电信号，用于后续的数据采集和分析。
目前市场上常见的土壤湿度传感器有电阻式传感器和电容式传感器。
电阻式传感器成本较低，但对环境温度的变化敏感，精度较低。
电容式传感器精度较高，对温度变化的影响小，但成本较高。
根据实际需求选择适合的传感器。
3.数据采集设备数据采集设备负责将传感器感测到的土壤湿度数据转换成数字信号，并将其传输给无线传输设备。
数据采集设备需要具备高精度、低功耗、稳定性好和可靠性高的特点。
4.无线传输设备无线传输设备是将数据采集设备采集到的数据通过无线信号传输给数据接收和处理终端的设备。
无线传输设备可以选择无线模块，如Wi-Fi模块或蓝牙模块。
根据传输距离和功耗要求选择适合的无线模块。
5.数据接收和处理终端数据接收和处理终端是农民或农业管理人员接收和处理土壤湿度数据的设备，可以是电脑、手机或专用的数据接收和处理终端。
终端需要具备数据接收、数据存储、数据分析和数据展示等功能。
三、系统工作流程1.传感器感测土壤湿度的变化，并将其转换成电信号。
2.数据采集设备采集传感器转换后的数字信号，并进行处理。
3.数据采集设备将处理后的数据通过无线传输设备传输给数据接收和处理终端。
4.数据接收和处理终端接收到数据后进行存储，并进行分析和展示。
四、系统优势和应用1.实时性：土壤湿度无线检测系统可以实时监测土壤湿度的变化，并将监测数据实时传输给数据接收和处理终端，农民或农艺师可以及时了解到土壤湿度的变化情况。
2.准确性：传感器可以精确感知土壤湿度的变化，数据采集设备可以高精度地采集和处理数据，确保数据的准确性。
基于无线传感器网络的智能农业监测与控制系统设计
基于无线传感器网络的智能农业监测与控制系统设计随着科技的发展，智能农业监测与控制系统的设计成为解决现代农业问题的重要手段。
基于无线传感器网络的智能农业监测与控制系统，通过传感器技术、无线通信技术和智能控制技术的结合，实现了对农田环境的实时监测与灵活控制，提高了农业生产的效率和质量。
本文将以基于无线传感器网络的智能农业监测与控制系统的设计为主题，介绍该系统的原理、功能以及优势。
一、系统原理基于无线传感器网络的智能农业监测与控制系统的设计原理如下：首先，在农田内部布置分布着多个传感器节点，这些节点通过采集农田土壤温湿度、光照强度、气候指标等环境信息，并通过无线通信模块将数据传输给中心控制器。
中心控制器利用智能算法对数据进行分析和处理，然后根据农作物需求、农田环境情况以及农民的操作意愿，通过执行器实现对农田环境的控制。
整个系统可以通过云平台或移动端进行远程监控与控制。
二、系统功能基于无线传感器网络的智能农业监测与控制系统具备以下功能：1. 实时监测：系统可以实时监测农田内部的环境信息，包括土壤温湿度、光照强度、气候指标等。
通过传感器节点的布置，可以实现对农田多点位环境的全面监测。
2. 数据分析与预测：中心控制器对传感器节点采集到的数据进行分析和处理，通过智能算法进行数据挖掘与预测。
通过对农田环境的分析，系统可以提供农民决策的参考依据，优化农业生产管理。
3. 自动控制：通过执行器，系统可以自动对农田环境进行控制。
例如，根据农作物的需求，系统可以自动调整灌溉和施肥的量，提供最适宜的生长环境。
同时，系统也可以通过控制温室通风系统、遮阳网等设备，实现对农田环境的精准控制。
4. 报警与提醒：系统可以根据农田环境的变化，及时发出报警和提醒。
例如，当土壤湿度过低或过高时，系统可以通过手机短信或云端推送等方式向农民发送报警信息，提醒其进行相应的调整。
5. 远程监控与控制：该系统可以实现远程监控与控制，农民可以通过云平台或移动端随时了解农田环境的状况，并进行远程控制。
智能农业监测系统设计
智能农业监测系统设计智能农业监测系统是一种利用现代科技手段对农田进行监测和管理的系统。
它集成了传感器、数据采集、数据传输、数据分析等技术，可以帮助农民实时了解农田的生长环境，并根据数据提供精确的农业管理建议，提高农业生产效益。
本文将针对智能农业监测系统的设计进行详细讨论。
一、系统结构与组成部分智能农业监测系统一般由以下几个部分组成：传感器网络、数据采集器、数据传输通道、数据处理与分析平台。
1. 传感器网络：传感器网络是智能农业监测系统的核心，用于感知农田的微环境。
传感器网络通常包括土壤湿度传感器、温湿度传感器、光照传感器、气象传感器等多种类型的传感器。
这些传感器通过实时采集各类农田数据，并通过无线通信方式将数据传输给数据采集器。
2. 数据采集器：数据采集器负责接收传感器传输的数据，并进行整合和存储。
数据采集器可以采用嵌入式系统或者工控机等硬件设备，通过各类接口实现与传感器的连接。
3. 数据传输通道：数据传输通道是将数据从农田传输到数据处理与分析平台的关键环节。
传输通道可以选择有线网络、无线网络或者移动通信网络等方式实现数据传输。
对于大规模的智能农业监测系统，可以使用物联网技术构建专用的数据传输网络。
4. 数据处理与分析平台：数据处理与分析平台是智能农业监测系统的核心模块，负责将采集到的数据进行加工处理和分析。
平台可以运用数据挖掘、机器学习、人工智能等技术，提供个性化的农田管理建议，帮助农民根据实际情况进行作物种植、施肥浇水等决策。
二、系统设计考虑因素在设计智能农业监测系统时，需考虑以下几个因素：1. 数据准确性：数据的准确性是智能农业监测系统设计的重要考虑因素。
传感器的选择和安装位置需要科学合理，保证采集到的数据具有代表性和正确性。
2. 通信稳定性：智能农业监测系统的通信稳定性直接关系到数据传输的及时性和可靠性。
在选择数据传输通道时，需综合考虑农田环境、通信设备成本与覆盖范围等因素，确保系统通信稳定。
农田作业机车工况远程数据传输系统设计
农田作业机车工况远程数据传输系统设计随着通信技术的不断进步，无线通信网络已覆盖在各个领域，从有线通信到无线通信有了进一步的跨越。
有线网络难以摆脱线缆束缚，在田间布线耗时耗精力，维护起来也不够方便，为了节省精力和时间，提高田间机车工作的数据传输可靠性及稳定性。
因此，选用GPRS技术对田间作业机群信息进行远程数据传输，实现机车作业状态、作业环境、地理环境等监控【1】，这样系统可以实时准确对田间机具运行状态和数据进行监控，同时工作人员能随时对田间作业机车进行远程控制，还能通过上位机对读取的数据进行分配、组合和集中管理提供了可靠的依据。
这样一来为工作人员节省了大量的时间，也能及时地了解田间机具的工作状态。
因此利用此技术也能够提高现代农业的工作效率和经济发展等方面有着重要作用。
1系统整体方案系统主要研究微控制器、GPRS通信网络和数据中心三部分组成。
传感器采集到数据经过A/D 转换以及相关处理后发送到STM32微控制器，STM32通过串口将数据发送到GPRSSIM900A 模块，GPRS无线数据传输系统与数据中心之间一般可通过HTTP协议建立数据连接。
将数据经GPRS空中接口接入无线网络，并由移动通信连接到网络，通过网关到达远程数据中心，数据中心接受数据将其分类整理储存等。
2STM32芯片特性意法半导体推出的STM32系列32位微控制器基于ARMCortex-M3内核，包括提升性能的同时又提高了代码密度的Thumb-2指令集、大幅度提高的中断响应，而且所有新功能都具有非常低的功耗水平。
Cortex-M3处理器在高性能内核基础上，集成了多种系统外设，可以满足不同应用对成本和性能的要求。
处理器是全部可综合、高度可定制的（包括物理中断、系统调试等）。
处理器内核是ARMv7-M架构的。
Cortex-M3内核是建立在一个高性能哈佛结构的三级流水线基础上的，可满足事件驱动的应用需求。
STM32的优势是低功耗、高性能，程序在不同核之间的兼容性很好。
基于无线传感器网络的农田环境监测与预警系统设计
基于无线传感器网络的农田环境监测与预警系统设计农田环境监测与预警是现代农业发展的重要组成部分，可以提供科学的数据支持和预警机制，以保障农田生产的稳定性和高效性。
基于无线传感器网络的农田环境监测与预警系统设计，是一种利用无线传感器网络技术进行数据采集和信息传输的智能化系统，可以实时监测农田的温度、湿度、土壤水分含量、气象数据等关键参数，并通过预警系统及时提供农田灾害的预警信息。
设计一个基于无线传感器网络的农田环境监测与预警系统，需要考虑以下几个方面的内容：1. 传感器的选择和部署：合理选择传感器，如温湿度传感器、土壤水分传感器等，并根据农田的地形、面积和作物类型进行合理的传感器部署，以保证数据采集的准确性和全面性。
2. 网络拓扑结构的设计：根据农田的布局和传感器的分布情况，设计合理的无线传感器网络拓扑结构，包括传感器节点和基站的布置方式。
传感器节点应根据农田的实际情况进行分布，以保证节点之间的数据传输稳定可靠。
3. 数据采集与传输：传感器节点通过采集农田环境数据，并通过无线传感器网络将数据传输至基站。
为保证数据的准确性和实时性，可以采用多路径传输机制和数据压缩算法，以提高数据传输的效率和稳定性。
4. 数据处理与分析：基站接收到传感器节点传输的数据后，进行数据处理和分析，提取农田环境的关键信息。
可以利用数据挖掘、机器学习等技术，对农田环境的变化趋势、异常情况进行分析和预测，并生成相应的报表和图表，以便农田管理者进行合理的决策和调控。
5. 预警机制设计：根据农田环境数据的分析结果，设计相应的预警机制。
对于异常超过预设阈值的情况，系统应及时发出预警信息，包括声音、短信、手机APP等多种方式，以便农田管理者及时采取应对措施，防止农田灾害的发生。
6. 系统的可扩展性和可靠性：在系统设计过程中，应考虑农田环境不断变化的特点，设计一个具有良好的可扩展性和可靠性的系统架构。
系统应能够支持农田的扩大和新的传感器的接入，并具备自我修复和容错能力，以保证系统的连续运行和稳定性。
基于无线传感器网络的智能农业监测系统设计与实现
基于无线传感器网络的智能农业监测系统设计与实现随着科技的进步和农业发展的需要，智能农业监测系统的设计与实现变得越来越重要。
基于无线传感器网络的智能农业监测系统，采用先进的传感器技术和数据处理算法，能够实时监测农田环境和作物生长状况，提供精确的数据支持决策，有效提高农业生产效益。
一、系统需求分析1. 农田环境监测：系统需要监测农田的温度、湿度、光照强度等环境参数，帮助农民了解农田的实时状态，及时采取相应的措施。
2. 作物生长监测：系统需要监测作物的生长状况，包括生长高度、叶片颜色、土壤湿度等指标，以便农民能够及时掌握作物的生长情况，并调整种植管理策略。
3. 灌溉控制：系统需要根据农田环境和作物的需要，自动控制灌溉设备的开启和关闭，以节约用水资源，并确保作物得到适当的灌溉。
4. 肥料施用控制：系统需要根据作物的需要，智能判断施肥时机和肥料种类，并控制相应的施肥设备，以提高肥料利用率，减少环境污染。
5. 数据显示与报警：系统需要将监测到的数据进行处理和分析，实时显示在农民的终端设备上，并在需要时发送报警信息，帮助农民快速发现问题并采取措施。
二、系统设计与实现1. 硬件设计：系统的硬件设计包括无线传感器节点、数据采集模块、控制模块和用户终端设备。
无线传感器节点通过无线通信将环境参数和作物生长数据传输至数据采集模块。
控制模块根据数据分析结果，控制灌溉设备和施肥设备的工作。
用户终端设备可以通过手机APP或电脑网页等方式，实时查看数据、进行控制和接收报警信息。
2. 通信技术选择：系统采用无线传感器网络进行数据的传输与通信。
传感器节点通过无线通信协议，将采集到的数据传输至数据采集模块。
数据采集模块将数据通过局域网或互联网传输至用户终端设备。
3. 数据处理与分析：系统通过数据处理与分析算法，对传感器采集的数据进行处理，并根据一定的规则和模型，提供相应的决策依据。
例如，可以通过土壤湿度数据和天气预报数据，智能判断是否需要进行灌溉，并控制灌溉设备的开启和关闭。
基于GPRS与无线传感器网络的农田环境监测系统设计
基于GPRS与无线传感器网络的农田环境监测系统设计基于GPRS与无线传感器网络的农田环境监测系统设计摘要为了提高农田的利用效率，在种植的过程中应当合理的应用农田环境信息技术，实现农业的精准施肥、灌溉，本文基于农田的覆盖面积，设计采用了基于GPRS与无限传感网络的农田环境信息检测系统，以此来实现农田环境的信息远程监测。
【关键词】农田环境信息监测GPRS 无线传感器1 农田环境信息监测系统的简要介绍在应用农田环境信息监测系统的时候，能够有效的实现农田种植的精准性，将复杂的农田系统与信息技术结合在一起，以最低的投入实现高效的农田种植，同时还可以实现农田环境的最高利用，利用各类的农业资源获取最好的经济效益以及环境效益。
在农田种植的过程中，农田的覆盖面积普遍较大，种植的环境相对较差，导致在农田种植的过程中就无法广阔的开辟农田信息的获取途径，并且在无形之中导致了农田种植信息采集的高本钱，对农田耕作造成较大的影响，在这一问题的影响下，使用无线传感网络可以开辟一个全新的信息获取以及无线通信的平台，借此来实现各类农田环境信息的采集以及收集。
在应用无线网络GPS/GSM技术实现远距离通信的时候工作效率较高，但是也村子着网络延时的问题，只是适用于农田数据传输量较小的情况，并且在实施农业信息系统的时候要求实时性较低，但是在应用ZigBee无线传感网络数据传输的时候可以实现长距离、大范围的布置传感器节点，借此来对农田种植中的各种信息，例如：土地PH值、空气温湿度、光照强度以及土壤温湿度等等进行短距离以及长距离的通信，逐渐将数据采集广泛的应用在农业控制领域中，不断的提高农田的收成率。
2 在农田检测系统应用ZigBee无线传感器的设计原理以及设计结构农田检测系统呢主要是由ZigBee无线传感器、嵌入GPRS的ARM网关以及上位机软件构成，其中ZigBee无线传感器位于核心地位，控制农田中设置的多个测量土壤PH值传感器、空气温湿度传感器、光照传感器以及土壤温湿度传感器等等，这样可以将农田中有关种植的信息数据采集、数据处理、数据存储，并向协调器传递数据信息，在农田信息监测系统中，ARM 网关集成了ZigBee无线传感器和GPRS模块，借助协调器实现了微型传感器的节点的采集，并借助网关实现与网络系统中各个节点之间的信息交互，同时将数据分享到远程监控中心。
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2012年1月农机化研究第1期农田信息监测与蓝牙无线传输系统设计蔡肯，王克强，岳洪伟，马张辉(仲恺农业工程学院信息学院，广州510225)摘要：通过利用蓝牙技术和传感器构建了农田信息监测系统，从而实现了农田信息的实时监控。
设计中对采集到的数据利用蓝牙无线技术传输到Pc机中进行实时显示，同时在采集现场利用液晶显示屏显示数据。
利用蓝牙的双向通信的功能，系统可方便地通过发送指令来实时发送数据，从而避免系统不停地发送数据。
另外，系统还实现了蓝牙多机通信的功能，能获得不同环境下的环境参数。
该系统的实现有助于探讨蓝牙技术在“传感器网”领域中应用的可能性。
关键词：蓝牙；传感器；无线传输；农田信息中图分类号：S126文献标识码：A文章编号：1003—188X(2012)01—0080—040引言“传感网”是指以对物理世界感知为目的，以信息处理为主要任务，以网络为信息交互载体，实现物与物、物与人之间的信息交互，提供感知信息服务的智能综合信息系统。
“传感网”由随机分布的传感器、数据处理单元和通信单元的微小节点和通过自组织的方式构成的无线网络所组成。
“传感网”被称为继计算机、互联网之后，世界信息产业的第三次浪潮。
我国高度关注、重视传感网的研究。
温家宝总理在中科院无锡高新微纳传感网工程技术研发中心考察时提出：至少3件事情可以尽快去做，一是把传感网和3G 中的T D技术结合起来；二是在国家重大科技专项中，加快推进传感网发展；三是尽快建立中国的传感信息中心，或者叫“感知中国”中心¨J。
本系统就是基于“传感网”背景下所提出的，依赖于传感技术和蓝牙技术的发展，为“传感网”提供随机分布的集成有传感器、数据处理单元和通信单元的微小节点。
此系统的实现能满足实施精准农业的要求，能快速实时地采集数据并传送数据，实现农田信息的交换和共享。
1无线方式的选择目前，各类网络中最具增长潜力的是无线网络，收稿日期：2011—03—06基金项目：广东省科技计划项目(20108020315028)作者简介：蔡肯(1980-)，男，广东潮州人，讲师，在读博士生，(E—m a i l)de vf pga@gm ai l．c or n。
通讯作者：王克强(1968一)，男，江西赣州人，副教授，(E—m a i l)W al q【gl【q @z hku．edu．cn．从W A N到M A N，再到LA N，PA N，这些技术已逐渐成熟。
许多机构会选择采用无线局域网(W LA N)来拓展他们的现有网络，获得在机构区域内部移动接入网络的能力。
10年多来，人们不断地探索如何不通过电缆，摆脱物理连接上的限制，使设备互联起来。
因此出现了很多的无线传输方式，如I r D A、802．11W i—Fi，R FI D和蓝牙(B l uet oot h)等。
表1为蓝牙与其他无线传输的比较[2。
4]。
表1蓝牙与其他无线传输的比较Tab．1B l u et oot h and ot her w i r el es s t r ans m i s s i on c o nt r a st2012年1月农机化研究第1期由表l对比可以看出，各种无线传输技术各有特点。
在诸多的无线传输方式中，当前很多传感器采用红外传输(I r D A)，但红外要求收发器之间要必须对准，中问不能被其他物体阻隔，同时还要求没备位置相对固定；而其它无线传输方式如802．1I W i—Fi，R FI D 等虽然也具有很好的传输性能，但因其成本较高，只使用于某些高端的应用。
蓝牙具有使用方便、可靠性高、成本低、功耗低、抗干扰能力强的特性，比较适用于小型、便携式无线测量和采集装置。
因此，本没计采用蓝牙技术作为采集系统的传输方式。
2系统设计及实现2．1系统总体结构本没计系统总共分为4大模块：数据采集模块、M C U控制模块、无线传输模块、显示模块。
数据采集模块采用的D A L L A S公司生产的D Sl8820温度传感器，用于采集环境温度数据，该模块使用了两个温度传感器用于采集不同农田现场的温度。
M C U控制模块采用的是ST C公司生产的51系列C M O S工艺的STC89C52RC低功效单片机，用于控制数据的采集、处理和发送，一个单片机作为一个节点，本设计配置了2个单片机节点。
无线传输模块则采用蓝牙技术构建，利用无线蓝牙模块进行下位机与上位机的通信，这里选用的是带底座的H C一06蓝牙串口透传模块，该模块采用的CSR公司的B l ueC or e4一E xt er nal蓝牙芯片，蓝牙串口透传模块与蓝牙适配器配合使用，2个蓝牙串口透传模块和1个蓝牙适配器(即1个主机，2个从机)一起构成了本系统的无线传输模块。
显示模块分为液晶显示和PC机显示，液晶显示用于采集现场，方便工作人员在农田现场也可直接知道当前土壤温度，PC机显示则采用V B语言编写的一个人机交互界面，用于室内工作人员观测农田现场的温度，以便现场环境出现异常时可快速做出反应。
系统无线通信接口是利用蓝牙技术的串口仿真功能模拟一个U A R T接口，用于主机(蓝牙适配器)与蓝牙模块的通信。
其结构图如图1所示。
图1系统结构图Fig．1Syst e m8uu cnl r e 2．2系统通信方式系统通信方式如图2所示。
系统设计了2个网络节点：蓝牙模块1，单片机节点l、温度传感器l和L CD 液晶显示屏l构成网络节点1；蓝牙模块2，单片机节点2、温度传感器2和L C D液晶显示屏2构成网络节点2。
．，意霉：_阐_叵围‘／【(从机)“。
；一”…～“j、厂…一～1一、犀唾嘲，”r一些一]一0．三!。
!j＼l温度传感器l。
』沁Ⅵ、、量雹鬻々=一、》片竺司仁。
匿嘶晶司．(从机)．f…’o：r’…’～一』r—i r……’均。
曩陋毒感嚣习图2系玩通信方式Fi g．2C o m m u ni ca t i on sy st e m下面以其中一个网络节点来说明系统采集数据的过程：温度传感器把采集到土壤温度数据传人单片机进行处理，数据处理完后，由单片机把数据送到L C D显示屏和蓝牙模块。
L C D显示屏用于农业现场显示数据，蓝牙模块则通过串口仿真功能仿真1个U A R T接口与蓝牙适配器(主机)进行通信，把数据传输到蓝牙适配器，然后通过P C机上的C O M口把数据传到PC机上进行显示。
2．3系统硬件电路实现系统设计电路图如图3所示。
硬件电路设计简单，由1片单片机STC89C52、1个温度传感器18820、1个液晶显示器、1个蓝牙透传模块和单片机的一些外围电路组成。
图中Jl为4脚跳针，用于连接蓝牙透传模块。
温度传感器也是先通过跳针引出需要连接的引脚，然后通过导线连接，这样温度传感器位置就可以灵活移动，方便测量所需位置的温度。
电源则采用U SB供电，U SB能提供稳压5V输出。
露黧圈蘸鬻黼畦i刖r1]叫“虬。
节—#—}蓝=2薹蓬i L—斗一{pL耋塞秀蚕。
翌箩蘸蓬譬茑亡，=8=一图3系统节点电路图Fig．3S ys t em node ci rcui t2012年1月农机化研究第1期2．4单片机控制程序设计及实现单片机控制程序设计方面主要利用K ei l软件使用c语言对单片机进行编程，设计流程如图4所示。
J芋l八液晶串【]初始化{串I发送上——，一…1882{)复位人J<≤收标哆>w|设置液晶显示格式＼／／1lY一’一关t}l断．清标志ll开启温度采集0全“1 b度数据转换A scI I码厂未]液晶输出。
图4单片机控制流程图Fi g．4M C Ucont r ol f l ow char t2．5上位机的设计及实现上位机程序主要采用V B语言”1编写一个人机交互界面。
V B采用的是面向对象的设计思想，能把复杂的设计问题分解为多个能够完成独立功能且相对简单的对象集合。
设计人员可根据设计要求，通过可操作实体如窗体、按钮、标签、文本框等，直接在界面上编程，并为每个对象设置属性。
本设计通过V B 模拟串口助手设计了一个串口通信界面，用于工作人员与下位机的交互，工作人员可在界面上发送命令，控制下位机实时发送数据，然后可直接在界面读取到相关信息。
其效果图如图5所示。
Fig．5M an-m achi ne i nt er f ace 3系统测试3．1蓝牙模块测试1)连线说明：因底板上接有3．3V稳压芯片，蓝牙模块正极接人5V电源，蓝牙模块的TX脚接M A X232的T2i n脚(即10脚)，蓝牙模块的R X脚接M A X232的T20ut脚(即9脚)。
这里要注意，在应用A T指令对蓝牙进行设置时先不要与电脑建立连接，否则无法设置。
测试工具：蓝牙透传模块H C一06，蓝牙适配器，串口+M A X232，U SB转串口线。
2)测试内容和步骤：(1)测试蓝牙物理串口是否正常。
如果蓝牙模块能够响应A T指令，则说明蓝牙物理串口正常。
打开用串口调试助手交互界面，发送A T，如果返回O K 则说明正常。
(2)设置蓝牙参数：设置蓝牙波特率，本系统波特率设置为9600；设置蓝牙名称；设置蓝牙配对密码，本系统蓝牙密码设置为1234。
(3)测试蓝牙链路至物理串口是否正常。
短接蓝牙模块的R X和TX脚，给模块上电并与蓝牙适配器配对好，第一次配对时，需要输入配对密码(1234)，配对成功后，则电脑与蓝牙模块将建立连接，此时蓝牙L ED灯将常亮；然后在人机交互界面上选择与蓝牙连接的端口(这里为C O M B)，发送任意数据，如果在界面上能收到刚才发送的数据，则说明蓝牙链路至物理串口正常。
3．2上位机测试1)上位机测试主要看用V B编写的界面能否正常发送和接受数据。
这里增加一个十六进制与A SC I I码相互转换的功能测试描述，因为在系统在上位机显示时采用的发送模式为十六进制，接受模式为A SCI I码。
所采用的工具有：串口调试助手、V B编写的人机交互界面和虚拟串口工具。
2)测试内容和步骤：(1)运行虚拟串口，选择C O M l和C O M2相连；(2)打开串口调试助手和人机交互界面，选择相应的发送模式和接收模式，测试十六进制与A SC I I码能否正常转换，如发送“1”的A SC I I码，则收到相应的十六进制为31。
人机交互界面A SC I I码发，串口助手十六进制收；串口助手A SC I I码发，人机交互界面十六进制收。
3．3整机一对二测试根据系统设计硬件电路图，用Pr ot el99制作PC B 板，焊接好元件后，可以开始进行整机的测试。
本测2012年1月农机化研究第1期试为1台主机2台从机，其中1台测试整机机组号为1。
另1台测试整机机组号为2。
其工作原理为：对于l号测试整机，在单片机中设置机组号为1，即是在上位机发送命令“1”，单片机就会返回当前1号机所采集到的温度，如果是发送其它命名，则单片机返回错误信息提示“W r ong D evi c e N um ber”；2号测试整机同之。