農(nóng)業(yè)畜牧行業(yè)物聯(lián)網(wǎng)基于無線傳感器網(wǎng)絡的精準農(nóng)業(yè)環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)設計

于無線傳感器網(wǎng)絡的精準農(nóng)業(yè)環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)設計摘要眾所周知，無線傳感器技術已經(jīng)成為農(nóng)業(yè)環(huán)境監(jiān)測的主要技術，通過該技術謝謝閱讀解決了傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)環(huán)境監(jiān)測的諸多問題，比如：設備繁多、維修困難；布線繁瑣、精品文檔放心下載容易腐化；規(guī)模龐大、不易管理等。本設計基于無線傳感器網(wǎng)絡技術根據(jù)要求不精品文檔放心下載僅能夠采集農(nóng)業(yè)環(huán)境參數(shù)，還利用視頻技術采集了環(huán)境的圖像信息，這樣不僅從精品文檔放心下載數(shù)據(jù)分析上得到農(nóng)業(yè)環(huán)境參數(shù)，更能通過圖像直觀的觀測農(nóng)田環(huán)境，為本設計提謝謝閱讀供更可靠的依據(jù)。本設計融合軟件和硬件，對于無線傳輸硬件，選擇了Zigbee模塊和Wifi模精品文檔放心下載塊，Zigbee模塊主要負責傳輸傳感器的數(shù)據(jù)，Wifi負責傳輸視頻，因為需要采精品文檔放心下載集溫濕度、二氧化碳濃度和光照強度，所以比較了多種傳感器后，溫濕度傳感器感謝閱讀選擇DHT11，二氧化碳傳感器使用MG811，對于光照強度傳感器使用BH1750。傳謝謝閱讀感器監(jiān)測節(jié)點很簡單，傳感器采集數(shù)據(jù)經(jīng)過Zigbee模塊傳送給協(xié)調器，由協(xié)調謝謝閱讀器在傳送到上位機即可。另一部分采用Wifi模塊傳輸攝像頭采集的視頻，將視精品文檔放心下載頻傳輸?shù)缴衔粰C，監(jiān)測農(nóng)作物是否有病蟲害，或者是否有人侵入等。軟件則涉及感謝閱讀了Altiumdesigner設計硬件的電路圖，上位機選用VisualStudio2013，程序設謝謝閱讀計語言C#，PC機接將數(shù)據(jù)存儲、分析，若是超出了設置的范圍，則會自動實現(xiàn)精品文檔放心下載報警功能，真正實現(xiàn)遠程監(jiān)測的功能。關鍵詞：環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)；無線傳感器網(wǎng)絡；傳感器；協(xié)調器；感謝閱讀AbstractAsweallknow,thewirelesssensortechnologyhasbeeamajoragriculturalte精品文檔放心下載chnologyforenvironmentalmonitoring,throughthetechnologytosolvethemany謝謝閱讀problemsoftraditionalagricultureenvironmentalmonitoring,suchas:equipm感謝閱讀entrange,difficultmaintenance;wiringcumbersome,easytocorrupt;large-sc感謝閱讀ale,difficulttomanageandsoon.Thedesignisbasedonwirelesssensornetworkt精品文檔放心下載echnologycannotonlycollectaccordingtotherequirementsofagriculturalenv謝謝閱讀ironmentalparameters,butalsotheuseofvideotechnologytocollecttheimagei精品文檔放心下載nformationenvironment,sothatnotonlytheagriculturalenvironmentparamete感謝閱讀rsobtainedfromthedataanalysis,moreintuitiveobservationbyimagefarmland精品文檔放心下載environment-orienteddesignedtoprovideamorereliablebasis.精品文檔放心下載Theintegrationofsoftwareandhardwaredesign,hardwareforwirelesstran精品文檔放心下載smission,selecttheZigbeemoduleandWifimodule,Zigbeemoduleismainlyrespo精品文檔放心下載nsibleforthedatatransmissionofthesensor,Wifiresponsibleforthetransmis感謝閱讀sionofvideo,becauseyouneedtocollecttemperature,humidity,carbondioxide謝謝閱讀concentrationandlightintensity,itismoreamoreafterthekindofsensor,temp謝謝閱讀eratureandhumiditysensorselectionDHT11,carbondioxidesensorsMG811,thel精品文檔放心下載ightintensitysensorsBH1750.Sensorsmonitornodeissimplesensortocollectd精品文檔放心下載atatothecoordinatorafterZigbeemodule,bythecoordinatorinthetransmissio感謝閱讀ntothehostputercanbe.AnotherpartofWifimoduletransmissioncameratocaptu感謝閱讀rethevideo,thevideotransmissiontothehostputer,monitorcropsiftherearep謝謝閱讀IIIestsanddiseases,orwhethersomeonebreaksthelike.Altiumdesignersoftwarei精品文檔放心下載nvolvesthedesignofhardwarecircuit,thehostmachineselectsVisualStudio20精品文檔放心下載13,theprogramminglanguageC#,PCmachinesconnectedtodatastorage,analysis,i感謝閱讀fbeyondthescopesetalarmfunctionwillautomaticallytrulyremotemonitoring精品文檔放心下載functions.Keywords:environmentalmonitoringsystem;wirelesssensornetworks;coordin感謝閱讀ator;sensors;IV目錄摘要IAbstractII第1章緒論11.1選題背景和意義11.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀21.3本文內(nèi)容及安排3第2章系統(tǒng)整體設計方案和核心技術52.1系統(tǒng)功能要求及應用環(huán)境52.2系統(tǒng)設計思想52.3總體設計方案構成62.4系統(tǒng)最終實現(xiàn)目標72.5硬件選取72.5.1無線收發(fā)模塊選取72.5.2溫濕度傳感器選取82.5.3二氧化碳傳感器選取82.5.4光照強度傳感器選取92.5.5WIFI模塊選取102.6本章小結10第3章系統(tǒng)的硬件設計113.1硬件整體設計113.2基于CC2530的監(jiān)測節(jié)點硬件設計11謝謝閱讀3.2.1終端節(jié)點系統(tǒng)結構123.2.2Zigbee模塊電路原理123.2.3協(xié)調器電路原理133.2.4終端節(jié)點電路設計143.2.5電源模塊設計153.3視頻模塊設計153.3.1WIFI與視頻連接電路設計153.3.2WIFI模塊外圍電路設計163.4本章小結17第4章軟件設計184.1軟件環(huán)境及使用語言184.2監(jiān)測節(jié)點程序設計184.2.1傳感器模塊程序設計204.3接收數(shù)據(jù)模塊程序設計214.4上位機設計224.4.1上位機軟件和語言224.4.2上位機模塊設計234.5本章小結25第5章系統(tǒng)調試275.1硬件模塊調試275.1.1DHT11調試275.1.2MG811和BH1750調試275.1.3攝像頭調試285.2軟件調試295.2.1IAR調試295.2.2上位機軟件調試305.2.3視頻調試315.3本章小結31結論33參考文獻34附錄一40附錄二56致謝56第1章緒論1.1選題背景和意義中國是農(nóng)業(yè)大國，耕地面積也超過世界許多國家，受分布零散、環(huán)境惡劣、精品文檔放心下載病蟲害等因素影響，本來顯著的優(yōu)勢并沒有得以體現(xiàn)，經(jīng)濟發(fā)展匱乏，致使中國感謝閱讀的農(nóng)業(yè)發(fā)展前景黯淡，但是科學技術的騰飛，帶動著各行各業(yè)向前邁進一大步，精品文檔放心下載很多發(fā)達國家把科學這個新助力注入到其他產(chǎn)業(yè)，取得的效果非常明顯，受到這謝謝閱讀感謝閱讀可是，農(nóng)作物眾多、多種環(huán)境參數(shù)無法預知，管理不及時、技術不成熟都導致科精品文檔放心下載技農(nóng)業(yè)的發(fā)展遲緩，因此針對這些問題，實施對植物長勢的動態(tài)監(jiān)測，是實現(xiàn)高感謝閱讀效農(nóng)業(yè)、提高農(nóng)業(yè)管理水平的必要手段，也是真正提高了土地利用率[1]。感謝閱讀針對傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)問題，有線網(wǎng)絡監(jiān)測技術大規(guī)模使用，但是該種技術的農(nóng)業(yè)環(huán)精品文檔放心下載境參數(shù)需要人工現(xiàn)場采集，周期讀數(shù)，才能完成整個系統(tǒng)的監(jiān)測的目的，然而這精品文檔放心下載精品文檔放心下載不是這段時間的數(shù)據(jù)包，無法反映農(nóng)作物真正的生長狀態(tài)；采集信息的設備昂貴精品文檔放心下載且笨重，安裝困難，占地面積大，維修難度較大，電纜布線錯綜復雜，容易受環(huán)精品文檔放心下載境影響氧化或腐化而受損，維修不及時，就會造成數(shù)據(jù)的丟失，無法獲得最新數(shù)精品文檔放心下載感謝閱讀局部的數(shù)據(jù)自然無法代表整體，打個比方，要是調查全國男人的身高，僅僅調查感謝閱讀黑龍江男性的身高并不能代表全中國一樣，這樣的結論太過狹隘，沒有論證力度精品文檔放心下載[2]；監(jiān)測環(huán)境發(fā)生突變時，不能及時改變設備參數(shù)，系統(tǒng)穩(wěn)定性差；設備容易損精品文檔放心下載壞，監(jiān)測數(shù)據(jù)無法發(fā)送到監(jiān)測終端，容錯性差。因此，這些因素催生了無線傳感謝謝閱讀1技術。那到底什么是無線傳感技術？簡單的說它是由無線通信和嵌入式兩種技術精品文檔放心下載雜交產(chǎn)生，功能是實現(xiàn)遠程傳輸，并且不用布線，保證農(nóng)作物種植面積，不用人精品文檔放心下載工讀取數(shù)據(jù)，節(jié)省人力，傳感器抗干擾性強，數(shù)據(jù)采集精準，設備簡單且廉價，謝謝閱讀感謝閱讀無線傳感技術簡言之就是由多個傳感器和無線傳輸模塊構成一個無線傳感器網(wǎng)精品文檔放心下載絡，與上位機結合，構成這個精準農(nóng)業(yè)環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)；我們知道，無線傳輸技術謝謝閱讀有很多種，每一種也有不同的標準和特點，本設計采集空氣溫濕度、二氧化碳濃感謝閱讀度、光照強度這些環(huán)境參數(shù)，除此之外還采集了視頻信號，達到全面實時監(jiān)測，精品文檔放心下載那么根據(jù)采集信息的不同、傳輸速率、傳輸有效距離以及設計花費等因素，在無感謝閱讀線傳輸這里需要多加考慮，并不是每種無線技術都能達到設計的標準，所以這就感謝閱讀精品文檔放心下載就像世界上有很多不同人種一樣，無線傳感技術也有相應的種類，我們在設謝謝閱讀計本監(jiān)測系統(tǒng)時就必須考慮種類問題，種類不同，特點不同；傳輸距離、傳輸速謝謝閱讀率、功耗、成本等，還需要接收上位機指令實現(xiàn)雙向通信，當前被人們所熟知無謝謝閱讀線傳輸技術不外乎就是Zigbee、Wifi、藍牙、第三代移動通信技術、紅外等[3]；感謝閱讀每一種都有自己與眾不同的特點，要知道整個系統(tǒng)都是在野外長時間作業(yè)的，所精品文檔放心下載以，低功耗是選擇的無線傳輸技術的硬性指標，一旦這個指標不符合，則不用再感謝閱讀Zigbee技術和Wifi技術是比較適合的，Zigbee最突出的特點是短距離傳精品文檔放心下載輸、功耗很低、實現(xiàn)數(shù)據(jù)雙向通信，最關鍵的就是成本很低，它組成了網(wǎng)絡無非感謝閱讀就是以自己為核心，其他傳感器作為附屬連接在核心上，這樣就構成一個無線傳感謝閱讀輸網(wǎng)絡，只要節(jié)點足夠多，它覆蓋的面積可以達到無限，就是由于這個特點，它感謝閱讀2可以隨意擴展，可調性非常大，從另一方面看，跟GSM和CDMA有相似之處，卻感謝閱讀Zigbee感謝閱讀模塊作為傳感器數(shù)據(jù)傳輸模塊，它有三種傳輸速率，可以具體情況具體分析，有感謝閱讀兩種工作模式，多級休眠和喚醒，只需要根據(jù)上位機指示然后操作即可，可以降謝謝閱讀低功耗，而使用Wifi技術傳輸視頻信號，因為Zigbee無法實現(xiàn)視頻實時傳輸，感謝閱讀即使分辨率足夠低且能打包壓縮也無法實現(xiàn)實時監(jiān)測，就算上述因素滿足，帶寬感謝閱讀Zigbee只能傳輸容量較感謝閱讀小的數(shù)據(jù)，比如溫濕度、二氧化碳濃度等，而對于視頻信號這樣容量大的數(shù)據(jù)則感謝閱讀不可，并且本視頻采集只是一個固定的采集點，它采集半徑在100m之內(nèi)的所有感謝閱讀視頻信息，所以對比傳輸距離，Zigbee的傳輸距離較短于Wifi，所以，綜合考感謝閱讀慮Wifi更加適合[4]。1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀國外發(fā)達國家的農(nóng)業(yè)發(fā)展本身起步就很早，雖然土地面積不如中國廣闊，但謝謝閱讀是小卻精，而且經(jīng)濟水平要遠比中國高、科技力量先進，采用了模糊控制、多單感謝閱讀元變量等先進技術對農(nóng)業(yè)進行控制，當20世紀接近尾聲的時候，計算機發(fā)展的謝謝閱讀號角響起，各國學者都爭先恐后的希望以計算機為依托做出更多貢獻，顯然計算謝謝閱讀機技術具有足夠大的魅力，引領著研究人員將科技運用到各種行業(yè)當中。結合不精品文檔放心下載同農(nóng)作物最佳生產(chǎn)條件，調節(jié)外部設備，設置不同的環(huán)境參數(shù)，改善生長環(huán)境，精品文檔放心下載賺取更多的經(jīng)濟收益。據(jù)調研發(fā)現(xiàn)，早在2002年時，英特爾公司運用無線傳感器網(wǎng)絡技術建立了謝謝閱讀第一個無線葡萄園，此舉為農(nóng)業(yè)的發(fā)展開辟了歷史性的新篇章[5]精品文檔放心下載3簡單，操作也相對容易，可畢竟技術有限，所以只能按照想法簡單的實施，將大感謝閱讀量的監(jiān)測節(jié)點零散的安裝在葡萄園里，形成一個包圍型網(wǎng)絡，將傳感器采集模式謝謝閱讀設定成每隔一分鐘檢測一次溫濕度，除此之外，該區(qū)域出現(xiàn)的有害物的數(shù)量也會謝謝閱讀被記錄，監(jiān)測人員通過顯示的數(shù)據(jù)給予恰當?shù)拇胧?，保證其生長最佳。在整個試精品文檔放心下載驗中，研究人員發(fā)現(xiàn)，葡萄生長主要受氣候影響，氣候特別惡劣，葡萄到不到預精品文檔放心下載期的標準，酒的品質自然也隨之降低。通過常年累計的大量的數(shù)據(jù)，進行多角度謝謝閱讀對比分析，利用現(xiàn)有設備，良好的掌握了葡萄的動態(tài)生長確實和環(huán)境參數(shù)息息相感謝閱讀關，精確掌握葡萄生長過程中所需要的光照強度、二氧化碳濃度、風力強度、以感謝閱讀及土壤PH等酸堿度，確定了這些因素，就能通過人工手段創(chuàng)造一個最適合葡萄感謝閱讀生長的環(huán)境，從而獲得最大的生產(chǎn)量。受到國外成功案例的啟發(fā)，我國也緊追其后，北京市計劃項目“蔬菜生產(chǎn)智感謝閱讀能網(wǎng)絡傳感器體系研究與應用[6]，具體做法非常簡單，就是把蔬菜大棚分成很感謝閱讀多個單元，就像居民樓一樣，一個單元當作一個監(jiān)測區(qū)，每個監(jiān)測區(qū)內(nèi)都放置幾精品文檔放心下載個監(jiān)測節(jié)點，用來采集這個單元內(nèi)的環(huán)境參數(shù)信息，并且，區(qū)域與區(qū)域之間覆蓋謝謝閱讀的網(wǎng)絡范圍并不重合，也就是每個傳感器所能達到的最大監(jiān)測范圍的邊緣也恰是謝謝閱讀另一個傳感器的監(jiān)測范圍邊緣，這樣既滿足網(wǎng)絡不重疊，也保證采集的高效。通感謝閱讀過這些環(huán)境參數(shù)數(shù)據(jù)的對比，人為的強制性的改變其中某一參數(shù)，使其達到最佳感謝閱讀生長狀態(tài)。也就是說無線傳感設備、監(jiān)測者、控制中心形成一條監(jiān)測紐帶，實現(xiàn)感謝閱讀人機一體化，從而達到預期目的、增加管理者收入。其次，由于物聯(lián)網(wǎng)技術的飛速發(fā)展，農(nóng)業(yè)發(fā)展比較集中的地區(qū)成為了試點對謝謝閱讀象，2015精品文檔放心下載要求，鼓勵智慧農(nóng)業(yè)，國家會給項目提供實驗資金，幫助整個項目順利實施，通感謝閱讀4過大面積投產(chǎn)、使用，意圖達到令人滿意的結果。無論是對無線傳感器網(wǎng)絡還是對農(nóng)業(yè)來說都是極致的發(fā)揮了本身最大的優(yōu)謝謝閱讀點[6]，它安裝簡單，價格廉價、無需管理者花費大量時間管理，給管理者提供了謝謝閱讀前所未有的便利，真真正正實現(xiàn)農(nóng)業(yè)環(huán)境的動態(tài)管理，總體來說，農(nóng)作物環(huán)境信謝謝閱讀息采集加上控制中心監(jiān)測完美的構建了一個無線監(jiān)測平臺，這個監(jiān)測平臺以最低精品文檔放心下載的投入、最簡單的管理、最高效的回報。1.3本文內(nèi)容及安排論文首先論述了選題意義和背景，長時間調研，認為此課題具有研究意義并精品文檔放心下載具有可行性，其次了解選題的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，參考國內(nèi)外無線傳感器網(wǎng)絡在農(nóng)感謝閱讀業(yè)環(huán)境監(jiān)測方面的案例以及未突破的難點等，掌握系統(tǒng)設計所使用的核心技術和精品文檔放心下載技術原理，清晰的掌握設計思路，在這之后就要涉及具體的設計流程了，首先就精品文檔放心下載是整體設計方案，這點很重要，一個清晰的設計方案可以高效的完成工作，另一精品文檔放心下載點就是元件的選取，這一點同樣重要，元件的種類繁多而且各不相同，所以，綜精品文檔放心下載合多種因素選擇合適的元件也是整個設計的關鍵之一，另外就是軟件設計，這一感謝閱讀點需要考察的就是設計者的編寫程序的能力，有些程序是開源免費的，但是有些感謝閱讀程序則需要根據(jù)不同的硬件編寫，本設計中傳感器很多，但是大體的思路幾乎相謝謝閱讀同，所以設計起來并不是很困難，那最重要的算是上位機了，所謂監(jiān)測系統(tǒng)必然精品文檔放心下載是監(jiān)測最重要，這就需要對上位機軟件選取的要求比較高，設計的界面不能過于精品文檔放心下載復雜，但是也不能十分簡單，要有獨到的設計特點，便于管理者分析等等[7]謝謝閱讀后針對典型的環(huán)境監(jiān)測應用，對系統(tǒng)的傳輸性能進行實驗，并將該系統(tǒng)對得到的謝謝閱讀檢測結果進行儲存、分析和處理。那么，論文的主要內(nèi)容如下：感謝閱讀5第一章緒論這一章的內(nèi)容并不復雜，背景和意義一定要清晰，這也是選擇感謝閱讀本設計題目的依據(jù)，國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，根據(jù)國內(nèi)外現(xiàn)狀，開發(fā)本設計的特色，然謝謝閱讀后就是論文內(nèi)容安排，清晰的梳理思路，保證論文的撰寫。精品文檔放心下載第二章這一章詳細介紹整體的設計方案和核心技術，一個好的設計方案會謝謝閱讀使得設計清晰，若是哪里出錯，根據(jù)設計方案回頭一步一步找即可，還要說明，精品文檔放心下載系統(tǒng)完成之后能到什么樣的功能以及這個設計可以應用在什么樣的環(huán)境下，還涵感謝閱讀蓋了硬件的選取，包括傳感器的各種型號分析、無線傳輸模塊分析，選擇最佳型感謝閱讀號。第三章這一章是本論文的核心章，主要敘述了整體的硬件設計，除了主要精品文檔放心下載介紹整體硬件設計方案，還會一塊一塊解讀，包括無線傳輸模塊怎樣進行電路設感謝閱讀計，考慮了那些因素，具體怎樣連接引腳等。第四章此章也是論文核心章節(jié)，同硬件類似，先是總體講述設計理念，然感謝閱讀后對各個部分逐一解讀，設計還包括了軟件的選擇和使用語言的簡述。謝謝閱讀第五章此章介紹整個系統(tǒng)設計的調試，到了這章，整個設計大概完成了，謝謝閱讀但是還需進一步對硬件和軟件進行調試。6第2章系統(tǒng)整體設計方案和核心技術2.1系統(tǒng)功能要求及應用環(huán)境隨著人們生活水平的提高，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)遲鈍化、笨重化的問題,傳統(tǒng)的農(nóng)作物謝謝閱讀生產(chǎn)已遠遠不能滿足人們的要求。并且時代在進步，科技在發(fā)展，每一天都會有謝謝閱讀驚喜出現(xiàn)，無線通信技術、傳感器技術,帶動著我們更加向前，人們不滿足這樣感謝閱讀笨拙的監(jiān)管方式，對其提出了更高的需求，不僅僅是投入更少、收入更多，更多精品文檔放心下載的是效率和方式，高效率的工作方式給我們帶來足夠的便利，因此，正是因為這精品文檔放心下載些因素催生了本監(jiān)測系統(tǒng)?；跓o線傳感器網(wǎng)絡的精準農(nóng)業(yè)環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)設計可實現(xiàn)如下功能:精品文檔放心下載(1)能完成農(nóng)業(yè)環(huán)境中溫濕度、二氧化碳濃度、光照強度的采集。謝謝閱讀(2)能完成以上采集數(shù)據(jù)的無線傳輸。(3)能完成農(nóng)業(yè)大棚內(nèi)視頻的采集。(4)能完成視頻的無線傳輸。(5)上位機顯示接收的所有數(shù)據(jù)和視頻，若超出設定的閾值就會報警提示。精品文檔放心下載本系統(tǒng)主要應用于集中性農(nóng)業(yè)大棚或溫室，便于監(jiān)測者對農(nóng)作物的生長環(huán)境感謝閱讀進行監(jiān)測，為監(jiān)測者建立起良好的農(nóng)作物監(jiān)測機制。2.2系統(tǒng)設計思想本系統(tǒng)采用無線傳感器網(wǎng)絡技術，實現(xiàn)從溫室大棚采集植物生長所需要環(huán)境謝謝閱讀參數(shù)，以及病蟲害情況，將采集的數(shù)據(jù)通過協(xié)調器傳送到上位機，與上位機設定謝謝閱讀感謝閱讀7需要調整外圍設備控制整個大棚的環(huán)境達到農(nóng)作物生長最優(yōu)的范圍；此外，整個感謝閱讀系統(tǒng)還涉及了視頻采集技術，這部分使用攝像頭直接采集圖像，觀測整個監(jiān)測區(qū)精品文檔放心下載域是否有病蟲害，若是有病蟲害情況，就會通過上位機顯示的視頻觀測到，從而感謝閱讀采取相應措施，使整個農(nóng)業(yè)環(huán)境達到最佳，從而實現(xiàn)精準農(nóng)業(yè)環(huán)境監(jiān)測目的。在精品文檔放心下載此過程利用ZigBee技術、無線傳感器技術、Wifi技術、視頻監(jiān)控技術從農(nóng)業(yè)到感謝閱讀管理中心進行全面的監(jiān)測。這個監(jiān)測系統(tǒng)能夠達到花費少、收入多的效果，從根精品文檔放心下載本上改善傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)。首先，我們把一個農(nóng)業(yè)大棚作為一個實驗對象，在實驗對象內(nèi)分區(qū)，將每個精品文檔放心下載區(qū)域作為一個監(jiān)測單元，每一個監(jiān)測單元內(nèi)放置兩個傳感器節(jié)點，這兩個傳感器感謝閱讀節(jié)點作為終端節(jié)點，它們的任務就是精準的采集農(nóng)作物生長環(huán)境參數(shù)。而另一部精品文檔放心下載分則采用Wifi加視頻技術，可以全面監(jiān)測整個大棚的整體環(huán)境情況，對監(jiān)測農(nóng)精品文檔放心下載作物病蟲害有極大幫助，然后根據(jù)兩個部分回傳給監(jiān)測中心的數(shù)據(jù)，進行數(shù)據(jù)判謝謝閱讀精品文檔放心下載監(jiān)測人員使用正確手段，更能滿足農(nóng)作物生長需要。2.3總體設計方案構成基于無線傳感網(wǎng)絡的精準農(nóng)業(yè)環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)設計的方案大概如下，根據(jù)各部謝謝閱讀分功能分為三大部分，分別為傳感器節(jié)點采集部分、環(huán)境參數(shù)傳輸部分和視頻監(jiān)謝謝閱讀視部分。有兩個終端節(jié)點，分別由一個Zigbee模塊和四個傳感器組成，兩個終謝謝閱讀端節(jié)點通過協(xié)調器將數(shù)據(jù)回傳給上位機[8]，另一部分則是采集的視頻信息以通過精品文檔放心下載Wifi精品文檔放心下載據(jù)超過設定的數(shù)據(jù),就會有報警提示，整體流程如圖2-1所示。感謝閱讀8DHT11MG811上位機MG811PC機WIFI模塊分成兩個無線傳輸部分，一部分是核心是Zigbee模塊的，它連接感謝閱讀傳感器包括DHT11MG811和BH1750精品文檔放心下載為核心的無線傳輸部分，選擇采集視頻的是奧速高清攝像頭。精品文檔放心下載（1）感謝閱讀這些數(shù)據(jù)[8]；（2）ZigBee模塊的作用是負責將傳感器模塊測量到的數(shù)據(jù)通過協(xié)調器將精品文檔放心下載數(shù)據(jù)回傳到上位機顯示。（3）Wifi模塊的作用將攝像頭采集的視頻傳輸給上位機，上位機將這些精品文檔放心下載數(shù)據(jù)進行存儲、保存。2.4系統(tǒng)最終實現(xiàn)目標以當前來看，這種監(jiān)測系統(tǒng)已經(jīng)實現(xiàn)，但是功能不齊全，技術不完善，因此精品文檔放心下載并沒有得到大面積推廣使用，但是本設計不僅解決了這些難點，而且將采集數(shù)據(jù)精品文檔放心下載變得更加精準，使得本監(jiān)測系統(tǒng)具有無限的潛力。本設計通過實驗，能夠精準的感謝閱讀采集農(nóng)作物的生長環(huán)境的溫濕度、光照強度、二氧化碳濃度、以及病蟲害情況，感謝閱讀通過兩個無線傳輸模塊分別成功的將數(shù)據(jù)傳輸?shù)缴衔粰C上顯示，并能通過上位機感謝閱讀9準確的觀測出農(nóng)作物生長的多種指標顯示。至此，達到了最終目標。謝謝閱讀2.5硬件選取2.5.1無線收發(fā)模塊選取無線傳輸技術很多，對應的無線收發(fā)模塊業(yè)多種多樣，合適的模塊會延長整精品文檔放心下載精品文檔放心下載(1)對芯片編寫程序是否易行。(2)芯片外圍元件是否復雜。冗雜的外圍肯定會提高成本，使電路更加復雜。謝謝閱讀(3)功耗和發(fā)射功率要考慮在內(nèi)，搭建的電路是否穩(wěn)定。精品文檔放心下載（4）數(shù)據(jù)位容納范圍是否能夠承受。在傳輸農(nóng)作物環(huán)境參數(shù)的無線傳輸元件選擇Zigbee模塊，Zigbee模塊實際精品文檔放心下載上就是以CC2530Zigbee模塊，精品文檔放心下載它組建一個網(wǎng)絡根本不需要大量成本[9]，Zigbee模塊具體參數(shù)如表2-1所示。精品文檔放心下載表2-1ZigBee技術參數(shù)名稱最小值典型值最大值單位電氣性能:供電電壓2.03.33.9V發(fā)射電流304050mA接收電流252730mA休眠電流無4uA無線傳輸性能：發(fā)射功率3.84.04.2mW接收靈敏度-97dBm無線傳輸速率250kbps2.5.2溫濕度傳感器選取10這個器件確切的定義就是，能夠同時完成溫度和濕度的數(shù)據(jù)的采集的元件，精品文檔放心下載設計要素不同，需要的傳感器也不同，對于種植大棚或者溫室，傳感器的安裝方謝謝閱讀式必須選擇懸掛式，若是安放在土壤上面，可能會受到一定的腐蝕，都知道傳感感謝閱讀器比較容易損壞，若是確保其正常運轉，壁掛式則是非常好的選擇，所以，根據(jù)謝謝閱讀這些設計要點，對考慮在設計范圍內(nèi)的傳感器的對比看表2-2即可。謝謝閱讀表2-2三種型號溫濕度傳感器對比表型號JCJ175ASHT11DHT11工作電壓24V2.4-5.5V3.3-5.5V感謝閱讀測量精度溫度：≤±0.5℃溫度：±0.5℃溫度：±2℃謝謝閱讀濕度：±3%RH濕度：0-100%RH濕度：±5%RH感謝閱讀測量范圍濕度：0-100%RH濕度：0-100%RH濕度：20-90%RH感謝閱讀溫度：0℃-50℃溫度：40-123℃溫度：0-50℃謝謝閱讀觀察上面的對比表可以看出，JCJ175A所需工作電壓太高，考慮到正常供電精品文檔放心下載電壓為5V，就需要設計一個升壓裝置，這就違背本系統(tǒng)的設計理念，故不考慮。謝謝閱讀剩下的兩種傳感器在工作電壓上均達到了要求，可以暫時考慮，但是，對于測量感謝閱讀精度溫度上，SHT11比DHT11精品文檔放心下載不能單獨考慮一個參數(shù)，應該將溫度和濕度結合起來考慮，所以根據(jù)濕度的測量精品文檔放心下載精度，最終選擇了DHT11。那我們知道DHT11是兼顧采集和傳感技術的能輸出數(shù)字信號的傳感器，內(nèi)部精品文檔放心下載精品文檔放心下載可設計性強，更適合在農(nóng)業(yè)中應用。2.5.3二氧化碳傳感器選取對于人來說，想要健康的生存，不僅僅要有一個健康的身體，更需要能夠順感謝閱讀暢的呼吸，當然植物也是如此，它們也需要順暢的呼吸，但是與人不同，它們吸精品文檔放心下載進去的是二氧化碳，所以說二氧化碳是其必不可少的呼吸養(yǎng)料，而且植物還需要精品文檔放心下載11光合作用，除了水之外，還需要足夠的二氧化碳，那為了保證二氧化碳的濃度，感謝閱讀我們需要一個二氧化碳傳感器來監(jiān)測，可以讓農(nóng)作物順暢呼吸，健康成長。精品文檔放心下載我們知道植物和人不同，需要的二氧化碳濃度自是不一樣，更何況植物需要精品文檔放心下載實時采集數(shù)據(jù)，不能忽視的是它需要被安裝到戶外，所以，要避免其他因素的腐精品文檔放心下載蝕，由于二氧化碳濃度的范圍變化不大，所注意二氧化碳的測量精度，越是精準精品文檔放心下載越好，因此，對二氧化碳傳感器的選取非常重要，下面對幾款器件進行對比，如感謝閱讀表2-3所示[10]。表2-3三種不同二氧化碳傳感器對比表型號MG811Cirius-3EMS-112測量電壓≤24V5V5±0.5V環(huán)境溫度溫度：-40-70℃溫度：-40-80℃溫度：－20-70℃謝謝閱讀濕度:≤95%RH濕度：20-100％RH濕度：0-100％RH精品文檔放心下載低功耗≤1200mW≤150mw≤2000mw感謝閱讀那根據(jù)表可以看出，在農(nóng)業(yè)環(huán)境中，結合電源供電電壓可以選擇兩種，但是謝謝閱讀跟選擇溫濕度傳感器一樣，我們考量的要素不是一個，而是將多種因素綜合，進謝謝閱讀行綜合考量，在近乎相同的環(huán)境，MG811的響應時間更短，這就使得采集的數(shù)據(jù)感謝閱讀更加精準。那MG811二氧化碳傳感器，MG811靈敏度高，低功耗、耗電少、響應時間和精品文檔放心下載恢復時間都不超過兩分種，可以真正實現(xiàn)對二氧化碳濃度的實時采集，即使在一謝謝閱讀天內(nèi)二氧化碳量變化很大，也能連續(xù)不斷的監(jiān)測二氧化碳變化量，所以，MG811感謝閱讀是本設計最佳選擇。2.5.4光照強度傳感器選取感謝閱讀一定的光照強度才能促使農(nóng)作物發(fā)生光合作用，所以采集光照強度信息也必不可感謝閱讀12少，當然，對于大棚或者溫室這樣的環(huán)境，本設計對比了以下三種傳感器，以選謝謝閱讀取最佳地硬件設備采集，詳細的不同如表2-4所示。謝謝閱讀表2-4三種光照強度傳感器對照表型號BT1750NHZD10AIRY-G/W供電電壓3V-5V7.5V-36V12V-24V謝謝閱讀量程1-65535lx0-2000lx0-200klx感謝閱讀精度±20%±5%±3%這款BH1750的內(nèi)部含有16位的模數(shù)轉換器，不用做復雜的信號轉換計算，謝謝閱讀就可以直接輸出一個數(shù)字信號，這個數(shù)字信號就是我們所需要的。這是一種更精謝謝閱讀良的和容易使用簡易電阻器的版本，只需要計算電壓，就能得到所需要的數(shù)據(jù)，精品文檔放心下載無需更多麻煩的轉換。BH1750感謝閱讀算光度，簡單省事。簡單的說，就是某一物體在均勻的光照下每平米獲得1lx的精品文檔放心下載光照量，它們的光強度是1lx。有時為了充分利用光源，可以根據(jù)折射或者反射謝謝閱讀原理，增加一個裝置，就能在其他方向獲得更多的光通量，以增加被照表面的亮精品文檔放心下載度。2.5.5WIFI模塊選取本設計的Wifi模塊實際上就是是帶有無線覆蓋功能的路由器，它的功能就精品文檔放心下載是上網(wǎng)或者無線覆蓋，或者說無線路由器就是一個轉發(fā)器，它就是將寬帶網(wǎng)絡信謝謝閱讀號通過天線轉發(fā)給附近能夠捕捉的移動設備。WR703N作為一個3G接入的Wifi謝謝閱讀設備很容易，最高傳輸速度達到150Mbps，支持WDS無線橋接，有三個網(wǎng)絡無線謝謝閱讀標準，分別是IEEE802.11n、IEEE802.11g、IEEE802.11b；適宜的工作溫度時精品文檔放心下載10%-90%RH5%-90%RH謝謝閱讀13范圍內(nèi)，它采用了外置電源，還有一個MicroUSB的接口，除了外置電源可以供謝謝閱讀電，還可以利用本身條件供電[11]。2.6本章小結本章介紹了系統(tǒng)的整體設計方案，分別從系統(tǒng)功能要求及應用環(huán)境、系統(tǒng)設謝謝閱讀計思想、硬件總體方案構成以及元器件選擇幾個方面進行了論述。對于硬件的選精品文檔放心下載擇則是采用對比的方法，對考慮范圍內(nèi)的元件逐一進行對比，選擇一個最適合本謝謝閱讀系統(tǒng)設計的硬件[12]謝謝閱讀都是系統(tǒng)設計需要注意的要素，然后根據(jù)本系統(tǒng)自身所需求的要素，完成了對多謝謝閱讀種硬件的選擇，為下一章系統(tǒng)硬件設計提供指導思想。14第3章系統(tǒng)的硬件設計3.1硬件整體設計為了便于設備維護以及擴展使用，將整個系統(tǒng)分為兩部分，第一部分是謝謝閱讀Zigbee模塊、以CC2530芯片為核心的網(wǎng)絡協(xié)調器、各種型號的傳感器組成，傳精品文檔放心下載感器分別是DHT11溫濕度傳感器、BH1750光照強度傳感器和MG811二氧化碳傳感感謝閱讀器；第二部分主要有Wifi模塊、奧速攝像頭組成；兩部分硬件工作原理非常簡感謝閱讀單，Zigbee感謝閱讀并把數(shù)據(jù)封裝處理后傳給上位機，而Wifi與攝像頭部分采集的是視頻，Wifi模感謝閱讀塊經(jīng)過破解之后，與攝像頭通過USB連接，即可采集視頻頭像，可實現(xiàn)觀測農(nóng)作精品文檔放心下載物是否有病蟲害或者人為破壞等。兩部分均將采集的參數(shù)和視頻傳給上位機，然謝謝閱讀后通過上位機進行監(jiān)測即可，具體系統(tǒng)硬件工作流程如圖3-1所示。謝謝閱讀插上電源經(jīng)過變壓器供電N攝像頭正常工作NYY傳感器正常工作采集數(shù)據(jù)NWifi模塊正常傳輸NYY協(xié)調器正常接收圖3-1系統(tǒng)硬件工作流程圖3.2基于CC2530的監(jiān)測節(jié)點硬件設計3.2.1終端節(jié)點系統(tǒng)結構15監(jiān)測節(jié)點硬件系統(tǒng)結構如圖3-2所示，在實際應用當中，由于需要監(jiān)測節(jié)點感謝閱讀CC2530片感謝閱讀32MHz系統(tǒng)時鐘和32.768kHz精品文檔放心下載謝謝閱讀還有外來供電，以免傳感器節(jié)點短暫失效。整個節(jié)點系統(tǒng)十分省電，具有極低的謝謝閱讀功耗，可以長時間運行的需要，完全符合設計要求。32.768KHz

Uart實時時鐘

接口AESSRAMFLASH圖3-2終端節(jié)點硬件系統(tǒng)結構3.2.2Zigbee模塊電路原理ZigBee感謝閱讀Zigbee模塊的原理非常簡單，所謂Zigbee模塊實際上就是一個CC2530謝謝閱讀核心芯片外加一些外圍電路，當然這些外圍電路必須包括傳感器接口用來連接采謝謝閱讀集數(shù)據(jù)的傳感器、程序下載接口用來調試程序、電源穩(wěn)壓電路將供電電壓5V轉精品文檔放心下載換成3.3V、CH340串口驅動芯片，因為底板為USB轉串口，配合ZigBee模塊使精品文檔放心下載USBUSB謝謝閱讀ZigBee謝謝閱讀模塊還外加了外部充電電路，當供電電池沒電時，可以進行充電，讓節(jié)點繼續(xù)工謝謝閱讀16作，節(jié)省了大量成本，模塊工作指示燈，指示燈的作用是提示當打開開關時，模精品文檔放心下載Zigbee模塊原理如圖3-3感謝閱讀所示。圖3-3zigbee模塊原理在上圖中可以看出，整個Zigbee模塊上有一個核心板接口，核心板主要就感謝閱讀是核心芯片CC253015引腳為接地引腳，16DD和DC感謝閱讀是兩條調試線，DC為調試時鐘信號線，DD是調試數(shù)據(jù)線，引腳14為復位引腳，精品文檔放心下載需要連接一個10K的電阻。傳感器串口選擇三個連接傳感器使用，但是供給的電源確實3.7V的電池供謝謝閱讀電，這就需要一個轉換電壓的芯片，達到合適的3.3V供電工作，在Zigbee模塊感謝閱讀上還有一個指示燈，指示燈電路比較復雜，它的作用就是當開關打開時，指示燈精品文檔放心下載Zigbee模塊上的仿真器接口用來調試程序和精品文檔放心下載下載程序，還有一個USB轉串口芯片CH340芯片，它的結構很簡單，內(nèi)部有20謝謝閱讀USB內(nèi)部設置了上拉電阻的引腳有1UD+和UD-三個不同的引腳，除感謝閱讀此之外的接地引腳、電源引腳、數(shù)據(jù)傳輸引腳也必不可少，它的主要作用就是串感謝閱讀口驅動，傳輸數(shù)據(jù)。3.2.3協(xié)調器電路原理ZigBee網(wǎng)絡協(xié)調器起始就是ZigBee網(wǎng)絡的一種類型設備，是整個網(wǎng)絡的中精品文檔放心下載心，它負責的功能包括建立，維持和治理網(wǎng)絡，分配網(wǎng)絡地址等，因此，可以將謝謝閱讀ZigBee網(wǎng)絡協(xié)調器稱作為ZigBee網(wǎng)絡的“大腦”，本設計的協(xié)調器就是一塊謝謝閱讀ZigBee模塊，然后在軟件設置方面稍加改動，通過協(xié)議棧改寫程序實現(xiàn)ZigBee謝謝閱讀模塊充當協(xié)調器的功能，協(xié)調器的具體電路原理如圖3-4所示。精品文檔放心下載17圖3-4協(xié)調器電路原理在上圖可以看出協(xié)調器就是zigbee網(wǎng)絡的一種以CC2530感謝閱讀面嵌入ASM1117AMS1117的片上微調把基準電壓調整到1.5%的誤差以精品文檔放心下載內(nèi)，而且電流限制也得到了調整，以盡量減少因穩(wěn)壓器和電源電路超載而造成的感謝閱讀PL-2303是RS232-USB接口轉換器，可提供一個RS232全雙工異步謝謝閱讀串行通信裝置與USB功能接口便利連接的解決方案。該器件作為USB/RS232雙向謝謝閱讀USB數(shù)據(jù)并將其轉換為RS232感謝閱讀另一方面從RS232外設接收數(shù)據(jù)轉換為USB數(shù)據(jù)格式傳送回主機。感謝閱讀3.2.4終端節(jié)點電路設計對于終端節(jié)點的電路設計就是實現(xiàn)三個傳感器與Zigbee模塊的焊接，溫濕精品文檔放心下載度傳感器DHT11，它的引腳非常簡單，四個引腳分別是引腳1是電源引腳，連接謝謝閱讀Zigbee2謝謝閱讀連接到CC2530的串口20精品文檔放心下載引腳4接Zigbee板的GND就行。和精品文檔放心下載Zigbee板的GNDZigbee精品文檔放心下載1和精品文檔放心下載精品文檔放心下載精品文檔放心下載圖3-5終端節(jié)點電路設計3.2.5電源模塊設計Zigbee模塊的工作電壓為3.3V，要想與電源連接，還需要一個電源適配器，謝謝閱讀而電池提供的電壓為5V，在Zigbee模塊上設計一個LM1117芯片會將5V電源電精品文檔放心下載18壓轉為3.3V的工作電壓為這個電路板供電，該芯片是一個正向低壓降穩(wěn)壓器，感謝閱讀三端可調或固定電壓3.3V，其中C7和C8為輸入旁路電容，C9和C10是輸出旁精品文檔放心下載路電容，然后輸入端連接電源供給端，這樣就可以保證輸出3.3V電壓，滿足電精品文檔放心下載源設計要求，其工作原理圖如圖3-6所示。圖3-6電源工作原理3.3視頻模塊設計3.3.1Wifi與視頻連接電路設計在采集這部分采用的無線傳輸元件肯定不能選擇Zigbee模塊，第一，視頻感謝閱讀的目的主要是為了觀察這個農(nóng)業(yè)監(jiān)測區(qū)農(nóng)作物病蟲害的情況，農(nóng)作物要想健康成感謝閱讀長肯定不是單一的因素，除了環(huán)境因素，還要考慮稻瘟病、蟲災、人為破壞等多精品文檔放心下載Zigbee謝謝閱讀來說，若是傳輸簡單的控制視頻的命令還是可以的，傳輸視頻卻達不到要求，最感謝閱讀終決定選擇了Wifi模塊作為無線傳輸模塊，本設計選用WR703N迷你路由作為感謝閱讀WiFi3G網(wǎng)絡采用主動型串口設備聯(lián)網(wǎng)方式，WR703N的VDDD-D+VSS精品文檔放心下載引腳與USB連接，USB謝謝閱讀Wifi傳輸模塊設計電路如圖3-7所示。圖3-7Wifi傳輸模塊設計3.3.2Wifi模塊外圍電路設計在本設計中選用的是220V市電供電，使用變壓器變壓，然后交流經(jīng)過整流精品文檔放心下載橋變成直流輸出，在經(jīng)過濾波電容過濾掉交流，使得輸出的直流更加平滑，然后感謝閱讀經(jīng)過LM2756芯片，LM2756Vin與Vout腳精品文檔放心下載19之間。當開關斷開時，Vin不再提供電流到Vout。但根據(jù)電磁感應定律，電感對謝謝閱讀突變電流起阻礙作用，電感L1會產(chǎn)生感應電流且與原來方向相同，L1相當于電感謝閱讀源。任何電路的電流都是要有回路的，此電感產(chǎn)生的感應電流總要回到電感，就精品文檔放心下載是靠這個二極管回流的，其電流經(jīng)過L15V輸出端、負載到地，再經(jīng)二極管D2謝謝閱讀回到電感L1，此時二極管相對于感應電流就是正向連接了，沒等這個電流消失，謝謝閱讀開關又閉合，設計如圖3-8所示。圖3-8Wifi與PC機通信接口原理圖3.4本章小結本次硬件原理和電路設計均是采用AltiumDesigner感謝閱讀Zigbee模塊、各個傳感模塊電路、無線路由模塊電路，并根據(jù)給出的設計電路作謝謝閱讀出了相應的解析，并對其功能做了相應的介紹，并對需要進行電壓適配的原件設感謝閱讀計了電壓適配電路，所以選用了ASM1117-3.3芯片來解決。在視頻傳輸模塊上選感謝閱讀用了無線路由WR703N3G信號轉換成Wifi，其次，在設計外圍電路時注意了利感謝閱讀用此種技術實現(xiàn)視頻傳輸，實現(xiàn)完美連接。20第4章軟件設計4.1軟件環(huán)境及使用語言IAREmbeddedWorkbench（又稱EMC謝謝閱讀EW精品文檔放心下載前可以支持至少35種的8位、16位、32位的MCU。開發(fā)人員只需要根據(jù)設計需謝謝閱讀要改寫MAC層程序，即可完成目的，當軟件程序編譯完成，運行成功過后就可以謝謝閱讀利用仿真器FET開始代碼下載。那對于整個系統(tǒng)所涉及的全部硬件原理圖則是使感謝閱讀用Altiumdesigner設計，可以這么說，它集合了所有繪制軟件的優(yōu)點，提供了謝謝閱讀全套的解決方案。C語言是一種計算機程序設計語言，屬高級語言范疇。它既具有高級語言的謝謝閱讀特點，又具有匯編語言的特點。它可以作為工作系統(tǒng)設計語言，編寫系統(tǒng)應用程精品文檔放心下載序，也可以作為應用程序設計語言，編寫不依賴計算機硬件的應用程序，代碼清感謝閱讀晰精簡，十分靈活。4.2監(jiān)測節(jié)點程序設計[16]感謝閱讀協(xié)調器也會發(fā)送給傳感器命令，傳感器順利接收，然后按照命令工作。具體流程感謝閱讀如下圖4-1所示，電源給監(jiān)測節(jié)點供電，有了能源之后微控制器就開始初始化，精品文檔放心下載加載串行外圍設備接口驅動，進而把CC2530初始化，對于附近的網(wǎng)絡，必須得謝謝閱讀自己去檢測，有的話去申請加入該網(wǎng)絡，沒有則繼續(xù)掃描直到找到最近的網(wǎng)絡，精品文檔放心下載節(jié)點基本都是電池供電，所以終端節(jié)點就得保證足夠省電，連接協(xié)調器接收或發(fā)感謝閱讀21送數(shù)據(jù)均采用被動喚醒。有命令就工作，沒命令則休息，這樣耗能才可以最低。感謝閱讀其它時間則轉入睡眠狀態(tài)，這樣監(jiān)測的部分才能變成最低[16]。精品文檔放心下載開始初始化CC2530N初始化協(xié)議棧尋找并加入網(wǎng)絡進入低功耗模式初始化傳感器模塊并采集數(shù)據(jù)YN圖4-1傳感器節(jié)點程序流程Zigbee模塊所涉及的程序如下：#include"MT_UART.h"http://此處用于串口精品文檔放心下載#include"DHT11.h"http://溫濕度專用#defineAIRP2_0//P2.0//CO2傳感器IO定義謝謝閱讀#defineLIGHTP0_0//P0.0//光照傳感器IO定義謝謝閱讀傳感器初始化程序如下：voidSampleApp_Init(uint8task_id)精品文檔放心下載{SampleApp_TaskID=task_id;//初始化任務ID，其中task_id由操作系統(tǒng)任感謝閱讀務函數(shù)osalInitTasks(void)中的SAPI_Init(taskID);初始化精品文檔放心下載SampleApp_NwkState=DEV_INIT;感謝閱讀22SampleApp_TransID=0;MT_UartInit();//串口初始化MT_UartRegisterTaskID(task_id);//登記任務號感謝閱讀HalUARTWrite(0,"HelloWorld\n",12);//串口0，'字符'，字符個數(shù)。謝謝閱讀//溫濕度傳感器初始化P0.7P0SEL&=0x7f;CO2傳感器電路初始化程序如下：P2SEL&=~0X01;//設置P2.0為普通IO口感謝閱讀P2DIR&=~0X01;//在P2.0口，設置為輸入模式謝謝閱讀P2INP&=~0x01;//打開P2.0上拉電阻感謝閱讀AIR=1;光照傳感器電路初始化程序如下：P0SEL&=~0X01;//設置P0.0為普通IO口精品文檔放心下載P0DIR&=~0X01;//在P0.0口，設置為輸入模式謝謝閱讀P0INP&=~0x01;//打開P0.0上拉電阻感謝閱讀LIGHT=1;4.2.1傳感器模塊程序設計在本設計中，以溫濕度傳感器模塊程序設計為例，溫濕度的采集成為最基礎謝謝閱讀的參數(shù)采集，首先主機發(fā)送起始信號，人啊后DHT11迅速切換到相應模式，然后謝謝閱讀開始讀數(shù)，讀數(shù)完成之后，總線拉高準備發(fā)發(fā)送溫濕度數(shù)據(jù)，然后傳感器切換到感謝閱讀低速相應模式等待主機信號，具體流程如圖4-2所示[18]。謝謝閱讀開始23DHT11迅速切換到響應模式AA圖4-2溫濕度傳感器工作流程DHT11溫濕度模塊所涉及的程序如下：#include"iocc2530.h"#include"OnBoard.h"#defineuintunsignedint#defineucharunsignedchar#definedht11DataP0_6//溫濕度傳感器引腳謝謝閱讀#defineON0x01//讀取成功返回0x00，失敗返回0x01謝謝閱讀#defineOFF0x00unsignedchartemp;//儲存溫度信息voiddht11Delay(uintk);voiddht11InputInitial(void);//設置端口為輸入精品文檔放心下載voiddht11OutputInitial(void);//設置端口為輸出感謝閱讀uchardht11Initial(void);voiddht11Write(ucharinfor);感謝閱讀uchardht11Read(void);voidTemp_test(void);//溫濕度讀取函數(shù)謝謝閱讀//時鐘頻率為32Mvoiddht11Delay(uintk){24MicroWait(k);//毫秒延時}voiddht11InputInitial(void)//設置端口為輸入精品文檔放心下載{P0DIR&=0xbf;}voiddht11OutputInitial(void)//設置端口為輸出精品文檔放心下載{P0DIR|=0x40;}4.3接收數(shù)據(jù)模塊程序設計在星型網(wǎng)中，必須有一個全功能設備充當中間樞紐，這個中間樞紐是必須有謝謝閱讀[19]感謝閱讀后，還要做出判斷，哪些可以用來組建網(wǎng)絡，哪些不可以用來組建網(wǎng)絡，此次的精品文檔放心下載協(xié)調器選擇的依舊是以CC2530芯片為主的元件，那么對于創(chuàng)建網(wǎng)絡，最關鍵的精品文檔放心下載就是網(wǎng)絡地址的分配，地址分配不同，功能也不同，一般情況下，協(xié)調器會掃描精品文檔放心下載周圍，檢查是否有空信道，若是有空信道，這個空心到就可以創(chuàng)建一個新網(wǎng)絡，精品文檔放心下載當前的設備列表就可以被維護。所謂的傳輸數(shù)據(jù)，就是把采集的參數(shù)以莫衷特定謝謝閱讀形式傳到上位機上，而這個顯示的參數(shù)恰好是管理人員能看懂的，并且這個上位感謝閱讀機也可以時刻給下位機發(fā)送指示[17]。開始25系統(tǒng)初始化協(xié)議棧初始化N進入低功耗N喚醒節(jié)點并發(fā)送指令YN發(fā)送成功圖程4.4上位機設計4.4.1上位機軟件和語言本設計選用VisualStudio2013軟件，它的功能非常強大，是在以前的版本基謝謝閱讀礎上增加了更加強大的功能，它支持多種設備和服務并且自帶的團隊資源管理器精品文檔放心下載C#CC語言強大，謝謝閱讀也不像C++那樣過于擴大功能，導致破壞設計理念，它保持代碼和功能平衡，簡謝謝閱讀單的語法使其易于修改。作為.NET的核心編程語言，C#充分利用了CLR賦予的優(yōu)感謝閱讀秀特點，同時擁有RAD語言的高效性，與其他應用程序集成和交互，方便有效。精品文檔放心下載4.4.2上位機模塊設計首先創(chuàng)建項目并選擇模板如圖4-6C#謝謝閱讀目”對話框中查找項目模板。將在Windows10組的項目模板組中找到面向精品文檔放心下載26Windows10VisualStudio會創(chuàng)建一個解決方案，謝謝閱讀謝謝閱讀的方法。圖4-6創(chuàng)建項目精品文檔放心下載以及查看解決方案、項目和項屬性，解決方案資源管理器如圖4-7所示。謝謝閱讀圖4-7解決方案資源管理器規(guī)劃用戶界面時，一定要為起點選擇最合適的VisualStudio項目模板，然感謝閱讀后可以通過編寫代碼或使用可視化設計器來開發(fā)UI謝謝閱讀者為導向的應用設計界面，包括用于構建UI的拖放界面?？梢允褂弥x謝閱讀BlendforVisualStudio感謝閱讀源管理器”中的項目并單擊“使用Blend打開”，使用BlendforVisualStudio感謝閱讀打開VisualStudio項目?；蛘咴贐lendforVisualStudio中打開解決方案文件，精品文檔放心下載界面如圖4-8所示。圖4-8用戶界面編寫代碼界面介紹如下圖4-8所VisualStudio包含以下語言版本的功能謝謝閱讀完整的編輯器：JavaScript、HTMLXAML、CSS、C#、VisualBasic、C++、HLSL。精品文檔放心下載編輯器提供很多特定于語言的功能，可以對其進行自定義來幫助創(chuàng)建應用：當鍵精品文檔放心下載入代碼時，IntelliSense會提供諸如語句結束和參數(shù)幫助的功能。此圖介紹C#感謝閱讀代碼編輯器中的成員列表。注意，該列表還會顯示所選項的“快速信息”框。感謝閱讀圖4-8編寫代碼界面上位機模塊所涉及的程序如下：usingSystem;using.Generic;//命名空間包含定義泛型集合的接口和類，泛型集合允許用精品文檔放心下載27戶創(chuàng)建強類型集合using;//獨立的命名空間using;//數(shù)據(jù)using;//命名空間提供了對GDI+基本圖形功能的訪問感謝閱讀using;//命名空間提供支持使用語言集成查詢(LINQ)進行查詢的類和接口。感謝閱讀using;//命名空間包含表示ASCII和Unicode感謝閱讀轉換為字節(jié)塊和將字節(jié)塊轉換為字符塊的抽象基類；以及操作和格式化String感謝閱讀對象而不創(chuàng)建String的中間實例的幫助器類using.Forms;//命名空間包含用于創(chuàng)建基于Windows謝謝閱讀分利用MicrosoftWindows操作系統(tǒng)中提供的豐富的用戶界面功能精品文檔放心下載using.InteropServices;//命名空間提供各種各樣支持COM互操作及平臺調精品文檔放心下載用服務的成員usingWIFIRobotCMDEngineV2;感謝閱讀using.Sockets;using;using.Ports;//此類用于控制串行端口文件資源精品文檔放心下載using;//Thread類，創(chuàng)建并控制線程，設置其優(yōu)先級并獲取其狀態(tài)。謝謝閱讀using;//命名空間包含具有以下功能的類型：能讓您與系統(tǒng)進程、事件日志精品文檔放心下載和性能計數(shù)器之間進行交互using;namespace精準農(nóng)業(yè)監(jiān)測系統(tǒng){28publicpartialclass視頻界面:Form感謝閱讀{public視頻界面(){InitializeComponent();}4.5本章小結在本章中除了敘述怎么選擇軟件和使用，還涉及了編寫程序的語言選擇，其謝謝閱讀次就是在每個分節(jié)部分重點設計，其中包括節(jié)點程序設計并分別介紹了其工作流謝謝閱讀程，溫濕度傳感器程序設計比較簡單，只需要將編譯成功的代碼燒寫進去就可以精品文檔放心下載工作，同樣的道理，另外的兩個傳感器也是如此，對于協(xié)調器來說，主要也是業(yè)精品文檔放心下載CC2530感謝閱讀然后是上位機，對于這部分的設計比較麻煩，因為對于監(jiān)測系統(tǒng)，重點就是在上精品文檔放心下載位機部分，使用VisualStudio2013對整個監(jiān)控系統(tǒng)進行設計，比較清晰而且周謝謝閱讀密。29第5章系統(tǒng)調試5.1硬件模塊調試5.1.1DHT11調試系統(tǒng)硬件測試分為兩個部分，無線傳輸模塊Zigbee模塊測試，Wifi模塊測精品文檔放心下載感謝閱讀具體操作如圖以下的內(nèi)容所示。DHT11的電源引腳接CC2530板子的VDD（3.3V），GND接板上的GND，所有精品文檔放心下載的引腳一一對應，數(shù)據(jù)引腳接板子的P07。其中紅色線是VDD（3.3V），黃色線精品文檔放心下載是GND，綠色線是數(shù)據(jù)引腳，接P07，DHT11測試的效果圖如下圖5-1所示。感謝閱讀圖5-1DHT11調試5.1.2MG811和BH1750調試這兩個傳感器輸出都是模擬值，但是我們需要采集的是數(shù)字量，必須使用使精品文檔放心下載用A/D轉換，但是CC2530自帶了，就不需要額外連接了，具體測試連接方法如謝謝閱讀下：傳感器的VCC接CC2530板子的VDD，這個電壓是3.3V，GND接板上的GND，感謝閱讀模擬輸出引腳接板子的P07，連接實物圖如下圖5-2。謝謝閱讀圖5-2MG811和BH1750調試5.1.3攝像頭調試攝像頭采集的是圖像，這部分的核心部分是Wifi模塊，具體測試連接方法感謝閱讀如Wifi模塊的電源連接市電，上位機的無線網(wǎng)絡連接完成，即可開始測試連謝謝閱讀接實物圖如下圖5-3所示。30圖5-3攝像頭調試5.2軟件調試5.2.1IAR調試在軟件所有參數(shù)設置完成后，添加代碼，按F7編譯和連接工程，然后點擊精品文檔放心下載Project菜單下的Debug進入調試界面，或者按工具欄上按鈕進入程序下載也是謝謝閱讀IAR5-4所示。感謝閱讀圖5-4IAR調試仿真器驅動安裝完成后，通過USB接口把監(jiān)測節(jié)點與電腦連接，就可以進入謝謝閱讀IAR編譯環(huán)境進行仿真調試在這個過程中，參數(shù)的設置不能有誤，仿真界面如圖謝謝閱讀5-5所示[20]。圖5-5仿真界面5.2.2上位機軟件調試當上位機的主界面完成后，開始調試上位機對應功能的程序，首先是主界面謝謝閱讀的設定，具體上位機設計如圖5-6所示，對應能能程序調試如圖5-7所示。謝謝閱讀圖5-6上位機界面圖5-7上位機代碼調試當接上USB外圍電路,在彈出的窗口頁面上選擇相應的3窗口，點擊“打開精品文檔放心下載串口”后啟動硬件電路，從機將輪流向主機發(fā)送數(shù)據(jù)。在這里設定了兩個節(jié)點，精品文檔放心下載在這里選擇節(jié)點二作為范例，采集到的數(shù)據(jù)將依次顯示在數(shù)據(jù)接收顯示窗口，如感謝閱讀圖5-8所示。在該設計中，每個節(jié)點設定為每26秒自動采集并輪流發(fā)送一次數(shù)感謝閱讀據(jù)，并顯示在上位機窗口。圖5-8節(jié)點調試5.2.3視頻調試31當接上電源后，選擇相應的無線連接，點擊“開啟視頻設置，攝像頭開始感謝閱讀工作，采集視頻，當視頻調試完成之后，點擊“關閉視頻即可，具體的調試如謝謝閱讀下圖5-9所示。圖5-9視頻調試5.3本章小結經(jīng)過長期不斷的硬件和軟件的調試，本設計基本完成預期任務，實現(xiàn)了系統(tǒng)精品文檔放心下載的基本功能，真正意義上實現(xiàn)精準農(nóng)業(yè)環(huán)境監(jiān)測。在調試的過程中，需要尤其注謝謝閱讀意安全用電問題，需在保障人身安全的同時保證實物的硬件調試。過程中用到很精品文檔放心下載多儀器，還需要對用到的儀器有所了解，能夠熟練使用，這樣不但提高了工作效謝謝閱讀率還加深了對所學過的知識的理解和運用，對于軟件調試方面還有很多地方比較感謝閱讀謝謝閱讀32結論本次畢業(yè)設計，在經(jīng)過幾個月漫長的查閱資料、焊接硬件、論文撰寫等一些謝謝閱讀列工作之后，終于達到了理想預期。回首整個畢設歷程,充滿了坎坷與艱辛,但在謝謝閱讀畢業(yè)前夕,能夠經(jīng)過這樣一次特殊的洗禮，通過查閱資料，不斷向同學請教，逐感謝閱讀步學習自己尚不熟知的知識。畢設期間，自學了很多，比如Keiluvision4，感謝閱讀VisualStudio2013等軟件的使用，DHT11、CC2530、MG811、BH1750等產(chǎn)品器件謝謝閱讀的應用與調試，為自己充了充電，我相信這些知識將會讓我受益終身。精品文檔放心下載之所以研究了該課題，是因為設計者經(jīng)歷過農(nóng)業(yè)大棚的管理生活。隨生活水謝謝閱讀平的提高，人們已經(jīng)不再滿足以往的工作和管理模式，這一點尤其體現(xiàn)在農(nóng)業(yè)管感謝閱讀理上。溫濕度無線控制系統(tǒng)的設計取代了從前耗時費力的人工檢測管理,溫濕度感謝閱讀計的粗略測量易受環(huán)境因素影響及人工誤差導致測量結果不夠精確?；跓o線技感謝閱讀術和現(xiàn)代傳感器技術設計的現(xiàn)代化蔬菜大棚無線溫濕度群控系統(tǒng)在農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化謝謝閱讀中有具體應用。因其成本不高，性能穩(wěn)定，電路簡單等優(yōu)點，在未來將有廣闊的精品文檔放心下載發(fā)展前景，隨著科技的發(fā)展，將會不斷的改進和完善。還可以通過視頻采集整個監(jiān)控范圍內(nèi)農(nóng)作物是否有病蟲害，并通過上位機將數(shù)感謝閱讀據(jù)實時顯示給菜農(nóng)。但由于時間不足，設計有些倉促，自身能力也是有限，該設精品文檔放心下載計還有許多不足之處，可以繼續(xù)完善。比如，既然已經(jīng)有越線報警機制，就可以謝謝閱讀采取控制措施對其進行調控，比如可以在從機處加上繼電器，用來控制風扇、加精品文檔放心下載濕模塊、烘干模塊等可以調控溫濕度的裝置。當菜農(nóng)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)報警，可以操控上謝謝閱讀位機對主控模塊下達命令，使其控制繼電器開關來啟動對應的裝置，從而達到對精品文檔放心下載溫濕度的調控，如果以后有機會，還會繼續(xù)完善。33通過這次畢業(yè)設計，真正的把四年大學中所學的理論付諸于實踐，是對四年學業(yè)謝謝閱讀精品文檔放心下載精品文檔放心下載可以說最后半年的畢業(yè)設計是大學生涯的一次升華。也為今后的學習建立的信心謝謝閱讀和目標。34參考文獻[1]周偉.李雪蓮.時謙,精準農(nóng)業(yè)中的無線傳感器網(wǎng)絡應用現(xiàn)狀分析[J].工業(yè)工謝謝閱讀程.2012(01):4-6.[2]崔海逢.宋茂忠,基于FPGA的GPS信號采集及網(wǎng)絡傳輸[J].江南大學學報（自然科學謝謝閱讀版,2010,(01):39-43.[3]董宜媛,土地儲備制度法律探析[J].黑河學刊2006(01):91-93.精品文檔放心下載[4]郭海樂,基于ZigBee技術的測控網(wǎng)絡設計[J].儀器科學與技術.2012.感謝閱讀[5]戴鵬,金融交易系統(tǒng)測試過程的分析與設計[J].軟件工程.2005.謝謝閱讀[6]常超,精準農(nóng)業(yè)中WSN漸進融合算法研究[J].控制科學與工程,2012.精品文檔放心下載[7]馬文強.章專,基于S3C6410的無線視頻傳輸節(jié)點設計[J].傳感器與微系精品文檔放心下載統(tǒng),2011(10):96~98.[8]高正紅,基于單片機的智能花卉溫室監(jiān)控系統(tǒng)設計[J].安徽電子信息職業(yè)技術學院學謝謝閱讀報,2013,(04):1-3.[9]羅建斌.李晉超,基于ZigBee協(xié)議的無線傳感器網(wǎng)絡設計[J].電腦迷,2013,(11):18-20.感謝閱讀[10]王淑華.,MEMS傳感器現(xiàn)狀及應用[J].微納電子技術,2011,(08):516-522.精品文檔放心下載[11]陳震.王書杰.便攜式醫(yī)療設備新型雙電源的實現(xiàn)[J].常州信息職業(yè)技術學院學謝謝閱讀報:2009,(05):11-13.[12]陳友榮.楊海波.程菊花.鄭國惠,基于Linux的無線視頻傳輸系統(tǒng)設計與實現(xiàn)[J].中國有感謝閱讀線電視.2010(09):1047-1052.[13]崔文龍.鄒虹,基于ZigBee的無線傳感器網(wǎng)絡節(jié)點的設計.2012(02):18-10.精品文檔放心下載[14]何麗莉,PCB的抗干擾設計.蕪湖職業(yè)技術學院學報.2006(03):16-18.謝謝閱讀[15]成曉燕.高其勝.劉均華,探析數(shù)模與模數(shù)轉換[J].科技資訊,2006(09).精品文檔放心下載[16]黃同.邵思飛,一種基于CH340T的STC89C52RC編程器設計[J].電子測感謝閱讀試,2013,(12):16-17.[17]高玉芹,農(nóng)田信息遠程監(jiān)測與管理系統(tǒng)-基于ZigBee和GPRS[J].農(nóng)機化研精品文檔放心下載究,2010(12):160-164.[18]鄭霖.曾志民.萬濟萍.王建明,基于IEEE802.15.4標準的無線傳感器網(wǎng)絡[J].傳感器技謝謝閱讀術,2005(07):86-87.[19]司海飛,范樂昊,基于IEEE802.15.4標準的無線傳感器網(wǎng)絡組網(wǎng)設計[J].金陵科技學院精品文檔放心下載學報:,2011(03):28-33.[20]楊振興.張亞.李俊鋒,基于MATLAB的交流拖動仿真實驗室設計[J].機械研究與應感謝閱讀用.2013(03)75-78.[23]DoinaBucur,GiovanniIacca,GiovanniSquillero,AlbertoTondaTheimpactoftopologyo謝謝閱讀nenergyconsumptionforcollectiontreeprotocols:Anexperimentalassessmentthroughevo感謝閱讀lutionaryComputingJournal,2013.精品文檔放心下載[24]PaoloMedagliani,GianluigiFerrari,VincentGay,JérémieLeguayCross-layerdesigna精品文檔放心下載ndanalysisofWSN-basedmobiletargetdetectionsystems[J]AdHocNetworks,2013,Vol.11(2).精品文檔放心下載[25]Ling-JyhChen,TonySun,Nia-ChiangEvaluationStudyofMobilitySupportinZigBeeNetw謝謝閱讀orks,April2010.pp111-122[26]ManijehKeshtgari,AmeneDeljoo.AWirelessSensorNetworkSolutionforPrecisionAgri感謝閱讀35cultureBasedonZigBeeTechnologyWirelessSensorNetwork,2012,4,25-30.謝謝閱讀[27]DoinaBucur,GiovanniIacca,GiovanniSquillero,AlbertoTondaTheimpactoftopologyo感謝閱讀nenergyconsumptionforcollectiontreeprotocols:Anexperimentalassessmentthroughevo精品文檔放心下載lutionaryComputingJournal,2013.精品文檔放心下載附錄一：視頻界面程序：usingSystem;using.Generic;//命名空間包含定義泛型集合的接口和類，泛型集合允許用感謝閱讀戶創(chuàng)建強類型集合using;//獨立的命名空間using;//數(shù)據(jù)using;//命名空間提供了對GDI+基本圖形功能的訪問謝謝閱讀using;//命名空間提供支持使用語言集成查詢(LINQ)進行查詢的類和接口。感謝閱讀using;//命名空間包含表示ASCII和Unicode謝謝閱讀轉換為字節(jié)塊和將字節(jié)塊轉換為字符塊的抽象基類；以及操作和格式化String感謝閱讀對象而不創(chuàng)建String的中間實例的幫助器類using.Forms;//命名空間包含用于創(chuàng)建基于Windows精品文檔放心下載分利用MicrosoftWindows操作系統(tǒng)中提供的豐富的用戶界面功能精品文檔放心下載using.InteropServices;//命名空間提供各種各樣支持COM互操作及平臺調謝謝閱讀用服務的成員usingWIFIRobotCMDEngineV2;謝謝閱讀using.Sockets;using;using.Ports;//此類用于控制串行端口文件資源精品文檔放心下載36using;//Thread類，創(chuàng)建并控制線程，設置其優(yōu)先級并獲取其狀態(tài)。精品文檔放心下載using;//命名空間包含具有以下功能的類型：能讓您與系統(tǒng)進程、事件日志感謝閱讀和性能計數(shù)器之間進行交互using;namespace精準農(nóng)業(yè)監(jiān)測系統(tǒng){publicpartialclass視頻界面:Form感謝閱讀{public視頻界面(){InitializeComponent();}//聲明讀寫INI文件的API函數(shù)[DllImport("kernel32")]privatestaticexternintGetPrivateProfileString(stringsection,strin謝謝閱讀gkey,stringdef,byte[]retVal,intsize,stringfilePath);精品文檔放心下載staticstringFileName=+"\\";感謝閱讀publicstringReadIni(stringSection,stringIdent,stringDefault)謝謝閱讀{Byte[]Buffer=newByte[65535];精品文檔放心下載intbufLen=GetPrivateProfileString(Section,Ident,Default,Buffer,(0),謝謝閱讀FileName);37strings=(0).GetString(Buffer);感謝閱讀s=s.Substring(0,bufLen);returns.Trim();}privatevoidtimer_Tick(objectsender,EventArgse)精品文檔放心下載{=(ReadIni("spdz","spdz",""));謝謝閱讀}privatevoid視頻界面_Load(objectsender,EventArgse)感謝閱讀{=true;}privatevoidsp_Click(objectsender,EventArgse)精品文檔放心下載{();主界面camera=new主界面();();();}}}主界面程序38usingSystem;using.Generic;using;using;using;using;using;using.Forms;using.InteropServices;usingWIFIRobotCMDEngineV2;謝謝閱讀using.Sockets;using;using.Ports;using;using;using;namespace精準農(nóng)業(yè)監(jiān)測系統(tǒng){publicpartialclass主界面:Form謝謝閱讀{stringserialReadString;stringtime;39stringdata="";boolflag=false;public主界面(){InitializeComponent();}//stringmi;//INI文件名staticstringFileName=+"\\";謝謝閱讀//聲明讀寫INI文件的AP