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基于物联网的温室花卉智能灌溉系统设计

更新时间:2020-03-25 09:50:35 大小:4M 上传用户:zhiyao6查看TA发布的资源 浏览次数:28 下载积分:3分 出售积分赚钱 评价赚积分 ( 如何评价?) 标签:物联网 收藏 评论(0) 举报

资料介绍

随着社会经济的迅速发展,工农业用水量日益增大,水资源紧缺的问题日渐突出,尤其是在农业灌溉方面普遍采用人工漫灌的传统灌溉方式,造成了水资源很大化程度上的浪费,同时也造成农作物不能正常生长的问题。鉴于当前传统灌溉的种种劣势,本文针对大面积种植的温室花卉设计了一套基于 ZigBee无线采集的智能灌溉控制系统。本系统以CC2530 ZigBee模块为基础,以MSP430单片机为微控制器,实现花卉土壤湿度、温度和光照强度生长环境参数的无线采集和传输,并且在上位机数据界面显示;利用花卉灌溉历史数据训练BP神经网络模型来进行花卉灌溉量的实时预测,实现花卉的智能灌溉。

  智能灌溉系统主要包括终端采集节点、协调器节点、MSP430微控制器模块、上位机实时显示界面以及 BP神经网络预测模块六个部分。其中系统硬件部分,终端搭载SM2801BD土壤湿度传感器、DS18B20温度传感器和 TSL2561光照强度传感器,实现花卉土壤湿度、温度、光照强度生长环境参数的实时采集,通过无线传感网络传输到协调器节点,然后与MSP430微控制器通过UART串口通信,将接收的花卉生长环境信息分析处理后通过RS232串口传送。

  系统软件设计部分主要包括:终端节点软件设计、协调器节点软件设计、协调器节点与MSP430微控制器UART串口通信软件设计、花卉生长环境参数实时显示界面软件设计。终端节点软件设计确保土壤湿度、温度以及光照强度三路传感器能够实时采集花卉生长环境数据,协调节点程序设计是无线传感网络建立和终端节点入网的关键。协调器节点与MSP430微控制器URAT通信程序确保双方可以互相收发数据,花卉生长环境参数实时显示界面软件设计实现经过协调器节点和MSP430微控制器转发的花卉生长环境数据的实时显示。系统根据采集的三个花卉生长环境参量实时预测花卉所需灌溉量,实现花卉灌溉的人工智能。

  通过对系统软硬件进行了多次调测试,系统的各项软硬件模块都基本实现了预期功能目标,同时系统的设计成本以及功耗也比较低,并且将人工神经网络预测技术引入到了花卉智能灌溉领域,实现了花卉灌溉的智能化,降低了灌溉成本,提高了灌溉效率,同时节约了水资源,对绿色农业的发展具有一定的现实意义。

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