基于无线传感器的农业环境监测系统 毕业设计

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1、山东交通学院毕业设计（论文）目录前言11无线传感器系统概述21.1无线传感器技术21.2研究背景21.3研究目的21.4研究意义31.5相关概念界定31.6国内外研究现状和发展趋势31.6.1国内外研究现状31.6.2发展趋势42系统分析和总体设计62.1对无线传感器系统的要求62.2系统组成及工作原理62.2.1系统组成62.2.2工作原理63系统硬件设计83.1上位机系统83.1.1PTR200083.1.2MAX232103.2下位机系统123.2.1微处理器模块123.2.2温湿度传感器SHT11153.2.3光照传感器TSL2561173.3电源194系统

2、软件设计224.1编程思路及流程图224.1.1PTR2000思路：224.1.2SHT11思路：224.1.3TSL2561思路：23结论24致谢25参考文献26附录A硬件电路图27附录B部分程序29SHT11程序代码29TSL2561程序代码38PTR2000程序代码421山东交通学院毕业设计（论文）前言我国是世界上设施栽培面积最大的国家，而且近几年国产连栋温室每年以新增100～150万公顷的面积快速发展。引导温室用户根据作物的要求进行环境因子的调节以获得作物产量和品质的提高，是温室环境因子调控决策支持系统的主要目标和方向。然而，目前的温室测控系统大多采用有线布

3、网、人工测量，导致现场安装困难，工作效率偏低，测量精度差，这不仅大大增加了电气工程施工费用，也导致施肥等工作困难；此外，系统中的每个监控点没有自组织功能和自愈能力，维护工作量大，也不利于系统升级。因此，为了实现温室农作物的优质、高产和高效，开发和研制一种新型的温室环境测控系统是十分必要的。无线传感器网络技术是现代传感器技术、微电子技术、通信技术、嵌入式计算技术和分布式信息处理技术等多个学科的综合。把无线传感器刚络技术引入到温室大棚生产中来，农业将有可能逐渐地从以人力为中心，依赖于孤立的生产模式转向以信息和软件为中心的生产模式。从而实现温室信息采集自动部署、自组织传输

4、和智能控制、大幅度提高单位面积的劳动生产率和资源产出率、改善温室等设施内工作环境和工作条件、提高工作效率、保障农民身体健康、提高农民生活质量，有助于解决“三农”问题，对实现温室作物生产的可持续发展具有重要意义。传感器技术、微机电系统、现代网络和无线通信等技术进步，推动了具有现代意义的无线传感器网络(WirelessSensorNetworks，WSN)的产生和发展。无线传感器网络由部署在监测区域内大量的廉价微型传感器节点组成，通过无线通信方式形成的一个多跳的自组织的网络系统，其目的是协作地感知、采集和处理网络覆盖区域中感知对象的信息，并发送给观察者“1。传感器、感知

5、对象和观察者构成了传感器网络的三个要素。无线传感器网络具有十分广阔的应用前景田，在军事、国防、工农业、环境监测、城市交通、医疗卫生、智能家居、空间探索、抢险救灾、防恐反恐、危险区域远程检测等许多领域都有重要的研究价值和巨大的实用价值，已经引起了世界许多国家的军事部门、工业界和学术界的极大关注，被认为是将对二十一世纪产生巨大影响力的技术之一。环境监测系统是无线传感网络的典型应用。传感器网络具有一些显著的特点：只需要部署一次，减少了人为因素对环境的影响；节点数量庞大，可以得到更丰富的采集数据：具备通信能力，可以协同工作等。这些特点使得基于无线传感网络的环境监测系统优于传

6、统的环境监测系统，具有越来越广泛的应用前景。目前，传感器网络在军事、民用和学术届等许多领域的研究都取得了重大的进展。国外一些主要的研究项目及研究内容。国内，包括国家自然基金及各大高校、研究所也都对无线传感器网络投入了研究。45山东交通学院毕业设计（论文）1无线传感器系统概述1.1无线传感器技术无线传感器网络是由部署在监测区域内部或附近的大量廉价的、具有通信、感测及计算能力的微型传感器节点通过自组织构成的“智能”测控网络。无线传感器网络在军事、农业、环境监测、医疗卫生、工业、智能交通、建筑物监测、空间探索等领域有着广阔的应用前景和巨大的应用价值，被认为是未来改变世界的

7、十大技术之一、全球未来四大高技术产业之一。1.2研究背景随着无线技术的快速发展和日趋成熟，无线通信也发展到一定的阶段，其发展的技术越来越成熟，方向也越来越多，越来越重要，大量的应用方案开始采用无线技术进行数据采集和通信。微机电系统和低功耗高集成数字设备的发展，使得低成本、低功耗、小体积的传感器节点得以实现。这样的节点配合各类型的传感器，可组成无线传感器网络（WSN）。无线传感网络是一种开创了新的应用领域的新兴概念和技术。广泛应用于战场监视、大规模环境监测和大区域内的目标追踪等领域。传感技术、传感网络已经被认定为最重要的研究之一。因为无线传感器网络节点一般采用电池