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《基于zigbee的蔬菜大棚环境参数采集系统设计(38页).doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、摘要目前，技术已经广泛应用于近距离传输的无线通信领域，尤其是在工农业控制、医疗卫生方面日益起着越来越重要的作用。本设计意在通过无线通信技术构建一个无线传感器网络（），采用树型网络拓扑结构，对加入该网络的传感器节点进行温度、湿度、光照强度和二氧化碳浓度的数据进行采集和分析，将此应用于对农业里温室的环境检测和控制当中，避免了有线网络的布线问题和成本问题。本设计利用了一个结构合理的应用程序，搭建服务器来动态显示传感终端所采集的温室数据。关键词：；2430；无线传感器网络；温湿度采集,,,.a(),,a,,,,.a,a.:;2430;;目
2、录摘要I目录前言V1.绪论11.1研究的背景和意义11.2国内外温室测控系统研究现状11.2.1国内温室测控系统研究现状11.1.2国外温室测控系统研究现状22.系统分析42.1系统总体架构42.2系统设计原理52.3系统节点设计63.系统概述83.1数字温湿度传感器1083.22430芯片103.3串行通信接口232123.4显示模块133.5报警模块144.系统软硬件的设计154.1系统硬件设计154.1.1节点硬件设计154.1.2传感器节点硬件设计164.1.3温湿度数据采集节点设计184.1.4基站节点的设计214.2系
3、统软件设计264.2.1网络软件设计264.2.2传感器终端软件设计264.3服务端的设计和实现274.4远程主机端的设计和实现275.系统测试295.1系统测试步骤295.2系统测试结果295.2.1系统的硬件测试295.2.2协议栈的测试295.2.3测试295.2.4上位机的测试295.3系统测试结果分析30结论31参考文献32致谢33前言随着我国国民经济的发展人民生活水平日益提高,冬季大棚蔬菜市场日渐扩大。在利用蔬菜大棚生产中,温度、湿度等因素直接关系到大棚作物的生长,因此,对大棚温湿度数据进行实时、精准的采集以及监测调节
4、是实现大棚蔬菜生产优质、高效益的重要环节。传统的环境参数系统使用有线监测设备,具有线路多、布线复杂、维护困难等缺点,在很多特定区域无法顺利使用。基于此,本文介绍了一种基于的蔬菜大棚环境参数采集系统,该系统利用无线通信技术,无需布设任何线路,自动组网,成本低廉,采集及监测节点数量大,有效地实现了对蔬菜大棚环境参数采集的实时无线监控,促进了蔬菜大棚的智能化、统一化管理。1.绪论1.1研究的背景和意义21世纪是设施农业迅速发展的时期。发达国家与发展中国家纷纷采取措施，加大投资.大力发展智能化设施农业。设施农业是采用先进的科学技术和工厂化
5、生产方式，把作物种植在一个相对封闭的空间，为作物的高效生产提供适宜的生长环境，并且在任何地区，一年四季均能种植任何作物的现代化农业。设施农业是农业现代化的重要标志，其特点表现为高产量、高品质、环保、周年可持续生产。设施农业的迅速发展加速了农业科学推广，对农业现代化水平的提高起到了积极的推动作用。植物的生长都是在一定的环境中进行的，其在生长过程中受到环境中各种因素的影响，其中对植物生长影响最大的是环境中的温度和湿度。环境中昼夜的温度和湿度变化大，其对植物生长极为不利。因此必须对环境的温度和湿度数据进行采集、监测和控制，使其适合植物的
6、生长，提高其产量和质量。本系统就是利用价格便宜的一般电子器件来设计一个参数精度高，控制操作方便，性价比高的应用于农业种植生产的蔬菜大棚温湿度采集测控系统。温室内作物生长到一定时期，一方面对温室环境进行调控会影响作物的生长，另一方面作物光合作用、蒸腾作用的改变又对室内环境因子产生新的影响，从而产生了一种反馈作用机制，而在现有的温室环境控制系统并没有考虑到这种反馈作用机制。如果能同时对没施内的温度、光照、二氧化碳浓度等进行智能调控，并能考虑到作物反馈作用机制，这种调控方式既节约资源又提高生产效率。研究温室环境控制的现状及发展趋势，不仅
7、可以提高作物的产量和降低温室能耗，而且对未来温室环境调控的发展具有重要的指导意义。1.2国内外温室测控系统研究现状1.2.1国内温室测控系统研究现状目前温室环境控制系统主要针对温度和湿度控制进行研究。卢佩等采用模糊控制方法，通过建立模糊控制系统模型和对模糊控制器的设计，引入解藕参数，实现系统的温湿度解耦控制，提高了温湿度控制的精度。黄力栎等针对温室气候控制方法中温湿度之间的耦合作用，提出以温度控制为主、湿度控制为辅的控制策略，并建立两变量输入、三变量输出的控制主回路和补偿回路模糊控制系统，从而为温湿度控制提供了一种行之有效的方法。
8、邓璐娟采用逆系统方法对温室环境非线性系统进行了解耦和线性化，同时对随机的扰动进行补偿，采用控制算法和预估补偿对线性化后的系统进行了综合校正，在选择校正后闭环系统的参数时考虑了非线性系统解耦的要求。朱虹通过对历史温室环境数据的合理分析，将温室的温度控
