基于Xbee智能水田水位控制器的设计

《基于Xbee智能水田水位控制器的设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、2015年9月农机化研究第9期基于Xbee智能水田水位控制器的设计宋磊，黄操军，辛德奎，赵晨(黑龙江八一农垦大学信息技术学院，黑龙江大庆163319)摘要:设计了一种基于Xbee的智能水田灌溉控制系统，该系统可以根据水稻不同生长时期的需水量自动调节格田水位。控制系统由格田控制器和手持终端组成:控制器对水温、水位、阀运行状态、剩余电量等相关信息进行采集，并通过Xbee无线传输模块发送到手持终端设备;手持终端设备对数据进行存储及处理，然后向控制器发送阀门的控制信号并自动建立数据库生成数据报表。农户可对数据库进行访问、排序、查询，从而实现格田的智能灌溉和远程监控。关键词:无线

2、通信;Xbee;水位控制;远程监控;水田中图分类号:S274．2文献标识码:A文章编号:1003－188X(2015)09－0083－05DOI:10.13427/j.cnki.njyi.2015.09.018终端两部分。格田控制器由单片机、电源模块、XBee0引言无线通讯模块、超声波模块、温度传感器模块、我国是一个水资源相对匮乏的国家，人均占水量12V20AH的蓄电池及控制阀组成。超声波液位传感3仅有2300m;是世界人均用水的1/4。在全国总用水器和温度传感器对水位和水温信息进行采集，采集完当中，农业用水就占73%，且有效利用率差，浪费严成后单片机对超声波液位传感器

3、和温度传感器进行［1］重。我国灌溉水的利用率只有30%～40%，而发达解析，将水位、水温信息上传至手持终端设备，并根据［2］国家可达70%～80%，与发达国家相比还有较大差水田所需水位控制阀门开关。电源采用12V20AH的距。因此，采取一切提高水资源利用率的方法来保障蓄电池保障阀的稳定运转。手持终端采用7寸液晶触［3］粮食安全生产已成为我们每个人的责任和义务。摸屏，内部嵌入AＲM7芯片，具有运算速度快、功耗低鉴于以上原因，本文设计的智能水田水位控制器等特点。整体控制系统硬件原理图如图1所示。可通过对水位高度信息进行采集，校准节气时间，针1．2设备选取［4］对水稻不同叶龄

4、期进行自动灌水、排水。为了保障为了实现系统的稳定运行，需对智能水田水位控粮食产量，农户需要时刻关注水田的水位、水温及作制器的元器件进行选取。格田控制器部分选用STC物长势等信息。由于采用有线数据传输存在布线困公司生产的具有双串口STC12C5A60S2单片机作为主难、费用高、线路易损坏及维护困难的劣势，本文利用控处理器，在控制系统中接收手持终端设备发来的指Xbee无线通讯模块来解决此问题。Xbee被设计成令信号并将格田控制器采集完成的水田数据和阀的ZigBee协议下的无线传感器网络，可实现自组网，并信息上传给手持终端。因此，选用双串口单片机控制具有低功耗、传输距离远的特

5、点，能够快速、稳定地实芯片可以简化软件编程的过程。选用Xbee通讯模块现数据和控制信号传输。作为控制阀与手持终端的无线通讯芯片，其单跳距离达10km，能解决水田管理中信号受障碍物遮挡，通讯1硬件设计距离受限等无线传输问题。手持终端选用嵌入以11总体方案设计AＲM7为核心控制器的触摸屏，具有运算速度快的特智能水田水位控制器主要包括格田控制器和手持点，其自带WIN．CE系统更加方便软件程序的编写。1．2．1Xbee无线通讯模块收稿日期:2014－09－10Xbee被设计成运行在ZigBee协议下的无线传感基金项目:“十二五”国家科技支撑计划重点项目(2012BAH1200)

6、;研［5］究生创新科研项目(YJSCX2014－Y52)器网络。Xbee模块只需少量电量就提供了远程设作者简介:宋磊(1988－)，男，黑龙江大庆人，硕士研究生，(E－备间的数据传递。选择Xbee作为水田水位控制器通mail)345697938@qq．com。信模块的主要原因是其具有低功耗、低成本、可靠性通讯作者:黄操军(1966－)，男，重庆人，教授，硕士生导师，(E－mail)huangcaojun@163．com。高及高性能等一系列优点。Xbee的封装形式无需要·83·2015年9月农机化研究第9期添加任何驱动程序，在配对成功后可直接进行数据传同时节省了空间。Xb

7、ee的应用电路如图2所示。输，使用方便快捷，且小尺寸设计在保证高可高性的图1硬件设原理计图Fig．1Theprinciplediagramofthehardwaredesign语言，可使用BASIC，C#或是VC++，因此在可编写出更加完善的人机界面系统的同时更具有强大的移植性。LJD－eWin7000Ls触摸屏具有超高集成度，自带完整的嵌入式结构，方便用户现场安装固定，其特点如下:1)接口丰富，带有USBDVICE、USBHOST、SD卡等接口。图2Xbee应用电路2)采用低功耗32位高速AＲM芯片构成，主频为Fig．2Xbeeappl