基于w5100的网络化温室大棚环境监测系统

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1、托普农业物联网缔造智慧农业，开拓农业生产新局面。基于W5100的网络化温室大棚环境监测系统摘要：温室大棚正朝着自动化和智能化的方向发展。本文设计了基于W5100的网络化温室大棚监测系统，系统由环境参数采集端和监控中心两部分组成，采集终端以处理器LPC2129为控制核心，负责采集温室大棚内的环境信息，通过与监控中心服务端建立TCP网络连接，把监测到的数据传送到监控中心的PC机上进行显示，并备份到数据库Access2003里进行历史数据查询和统计分析，从而摆脱了管理温室大棚监测在地理位置上的局限性。实验结果表明，利用VC++6．o开发的温度监测软件功能强大，能够实时动

2、态的显示曲线、数据备份、系统设置、网络连接和数据统计分析等功能，为研究农作物的生长提供强有力的数据支持。关键词：网络控制器W5100；环境监测；温室大棚监测系统0引言温室大棚是农业的重要组成部分，是解决菜篮子工程的重要项目之一，正朝着自动化和智能化的方向发展。农作物对生长环境中的温度、湿度以及光照都特别敏感，一旦温室大棚里的这些环境指标控制不好就很容易导致作物减产，甚至病变死亡的情况。同时，长期以来温室大棚依靠人工管理，还存在效率低、生产成本高、消耗人力资源等缺点。伴随着信息技术的推广，依托计算机和通信科学的智能化管理势在必行。为实现温室大棚的信息化管理，采用C／

3、S架构设计了远程环境监测系统，客户端能将远程温室大棚里的实时环境信息通过计算机网络传输到监控中心，监控中心的软件能够对这些数据进行处理、显示、分析和统计等工作。随着农业科技的发展，以及国家对三农的的高度重视，特别是国家2012农业国家一号文件颁发后。国家科技园、各大农业园区、农场等农业机构企业积极寻求在良种培育、节本降耗、节水灌溉、农机装备、新型肥药、疫病防控、加工贮运、循环农业、海洋农业、农村民生等方面的高新技术，力求突破现存的农业技术瓶颈，真正实现现代化农业。托普农业物联网缔造智慧农业，开拓农业生产新局面。浙江托普仪器有限公司和浙江大学合作积极响应科技兴农政策

4、突出农业科技创新重点，研发出农业物联网智能控制系统通过通过射频识别（rfid）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备等新型技术将农业和互联网连接起来提大大提高了农业生产的工作效率和精细管理，避免了“瘦肉精”、“毒辣椒粉”、“红心鸭蛋”等问题的再次发生，保证了食品的安全和产量。目前此物联系统已在全国多家科技园、示范园区、农场、科研所、院校等区域成功运行，技术稳定成熟，功能齐全。为在农业种植业、畜牧养殖业等领域的生产关键环节建立智能化控制、信息化管理的现代农业项目提供了强有力的技术支持。物联网的实施将大大提高国家推进科技创新增强农产品的步伐。农业物联网将

5、开启农业生产腾飞的新篇章。托普农业物联网核心产品均属于自有品牌，自主研发生产。托普农业物联网系统主要包括三个层次：感知层：采用各种传感器（如温湿度、光照、CO2、风向、风速、雨量、土壤温湿度等）获取植物的各类信息。传输层：信息通过无线网络传输系统和信息路由设备传到控制中心，各个节点可以自由配对、任意监控、互不干扰。应用层：根据WSN获取植物实时生长环境。图温湿度、光照参数等，收集各个节点的数据，进行存储和管理实现整个测试点的信息动态显示，并根据各类信息进行自动灌溉、施肥、喷药、降温补光等控制、对异常信息进行自动报警。加装摄像头可以对每个大棚和整个园区进行实时监控。

6、1、系统总体设计托普农业物联网缔造智慧农业，开拓农业生产新局面。网络化温室大棚环境监测系统采用C／S架构设计，由多个环境监测点和监控中心组成。系统总体结构如图l所示。环境监测点主要负责通过传感器获取温室大棚内的温度、湿度和光强信息，并将这些数据传送到监控中心；监控中心主要负责接收温度采集终端返回来的数据包，对数据包进行解包、处理、分析、显示和数据备份等功能。采用VC++6．0平台设计的监控软件具有动态曲线显示、系统设置、网络连接和历史查询等功能，该系统能为研究农作物的生长提供强有力的数据支持。2环境监测终端硬件设计环境监测点硬件主要包括嵌入式处理器LPC2129、

7、网络控制器W5100、温湿度传感器SHTll、光强传感器TSL2561以及报警单元等模块组成。硬件结构如图2所示。2．1处理器LPC2129托普农业物联网缔造智慧农业，开拓农业生产新局面。LPC2129是基于一个支持实时仿真和跟踪的16／32位ARM7TDMI—S的微处理器，其结构是基于精简指令集计算机原理设计的，采用流水线技术，处理和存储系统的所有部分都可连续工作，可实现高达60MHz工作频率，工作电压为3．3V，内核工作电压仅为1．8V，大大降低了芯片的功耗。并带有256k字节嵌入的高速Flash存储器，128位宽度的存储器接口和独特的加速结构使32位代码能够

8、在最大时钟