基于ZigBee的温室温湿度无线测控系统.pdf

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1、中国科学技术大学硕士学位论基于ZigBee的温室温湿度作者姓名：学科专业：导师姓名：完成时间：无线测控系统李永成控制理论与控制工程吴刚教授凌青副教授二。一二年五月五日文IIIIliIMIIIII

2、IIIIIIIImllll心艘4UniversityofScienceandTechnologyofChinaAdissertationformaster’SdegreeAtemperatureandhumiditywirelessacquisitionmonitoringandcontrollingsystembasedontheZigBeeAuthor’SName：Yo

3、ngChengLiSpeciaLity：ControlTheoryandControlEngineeringSupervisor：Prof．GangWuProf．OjngLingFinjshedtime：May10帅，2012中国科学技术大学学位论文原创性声明本人声明所呈交的学位论文，是本人在导师指导下进行研究工作所取得的成果。除已特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含任何他人已经发表或撰写过的研究成果。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中作了明确的说明。作者签名：签字日期：中国科学技术大学学位论文授权使用声明作为申请学位的条件之一，学位论文著作权拥有

4、者授权中国科学技术大学拥有学位论文的部分使用权，即：学校有权按有关规定向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅，可以将学位论文编入《中国学位论文全文数据库》等有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编作者签名：签字日期：的电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。导师签名摘要现代农业的温室温湿度测控系统，能够根据植物所需要的最优生长发育条件，自动测量和调节温室内的温度、湿度。温室的温湿度测控是实现温室生产管理自动化、科学化的基本保证，通过对监测数据的分析，并结合农作物的生长发育规律，控制其生长环境，使农作物即便在不适宜其生

5、长发育的季节、地点，也可获得最优的环境条件，以达到农作物优质、高效、高产的栽培目的。传统的温湿度有线测控系统受到测控环境、数据传输距离和成本上的限制，并且存在布线极为复杂，给施工带来极大不便的问题，同时由于大量的数据线缆存在着短路和断路等安全隐患，增加了系统的维护成本以及调试难度。并且在温室中种植不同作物、同一作物的不同生育期，环境信息、作物信息的敏感区位置是不断变化的，有线测控系统难以适应温室的这一特点。无线测控技术在实际应用中具有组网简单、使用方便、扩展性强的特点。随着无线通信技术的日益发展成熟，无线测控技术是未来温室测控技术的发展方向之一。通过无线传感器网络、

6、无线控制网络实现对环境的测量和控制，综合了传感器技术、嵌入式系统技术、无线网络通信技术、分布式信息处理技术以及微机电技术等，能够通过各类集成化的传感器节点、控制器节点协作完成对被控对象的实时监测、感知和控制。与其它无线通信技术相比，ZigBeI启技术具有短距离、低复杂度、自组织、低功耗、低数据速率、低成本、高容量等特点，适用于构建信息监测与控制的无线测控网络。本文在ZigBee技术的基础上，设计温室温湿度无线测控系统，实现了测控环境中不同区域的温湿度节点信息实时采集，并将数据信息无线发送到汇聚节点，汇聚节点利用串口通信将数据发送到计算机终端；在计算机终端监控界面上，

7、用户可以对环境的温湿度进行监测与控制；若温湿度未达到期望要求，计算机即通过串口通信发送控制命令到汇聚节点，汇聚节点无线转发该控制命令到控制节点，当控制节点接收到控制命令后，完成控制动作，启动或关闭温室控制系统中的执行器(天窗、湿帘、遮阳帘、风机等)，以实现温室温湿度的自动控制。因此，该系统适用于现代农业温室的测控环境。关键词：温室测控系统温湿度无线通信技术ZigBee技术嵌入式系统无线传感器网络无线控制网络ABSTRACTTemperatureandhumiditymeasurementandcontrolsystemsinmodemagriculturalgree

8、nhousesareabletoautomaticallymeasureandcontrolthetemperatureandhumidityof·thegreenhouses，accordingtotheoptimalgrowthconditionswhicharerequiredbythecropsinthegreenhouses．Measurementandcontrolofthetemperatureandhumidityaretheguaranteestorealizeautomaticandscientificmanagementofgreenhou