基于ZigBee技术的日光温室环境监控系统的研究

更新时间：2020-03-18 11:29:47 大小：14M 上传用户：songhuahua 查看TA发布的资源 标签：zigbee 监控系统 下载积分：3分评价赚积分（如何评价?）打赏收藏评论(0) 举报

资料介绍

日光温室是我国北方地区特有的温室类型，与传统温室类型相比，日光温室能够利用太阳光来给农作物加热并且提供光照，所以日光温室在我国北方地区被广泛应用。随着日光温室的普及以及精细农业的发展，人们开始监控日光温室内的环境，然而在监控过程中存在较多弊端。传统的人工测量的方法给工作人员带来了许多不便，这样不仅加重了工作人员的工作负担，而且还不能及时的反映日光温室内的环境情况。如果使用传统的测量仪器，不能准确的测量各个参数的数值。针对日光温室在监控方面所面临的各种问题，建立一套操作简单，精度较高，功能全面，安全性强的日光温室监控系统具有现实意义。

本文所设计的日光温室监控系统，结合了Zigbee无线传感网络技术、单片机控制技术以及嵌入式组态环境开发技术，利用传感器采集温室环境数据，控制器通过Zigbee无线传输网络得到控制参数，进而控制排风扇、换气扇、水锅炉、电动遮阳帘、人工光源、二氧化碳发生器、微喷头等硬件设备的启停，从而使温度、湿度、二氧化碳浓度、光照强度等环境参数实时地满足作物的生产需求。

本日光温室监控系统进行了上位机、下位机的软硬件设计。硬件设计包括感知模块、无线处理模块、继电器、控制屏的选型，供电系统电源与抗干扰的设计，搭建了温室监控系统的硬件平台。下位机软件部分主要包括对嵌入式开发系统的设计以及模糊PID算法的实现，以TinyOS为平台，利用nesC语言完成了网关、节点、CSMA/CA算法及侦听策略等控制程序的设计;在MATLAB环境下对模糊PID算法进行仿真。本系统的上位机分为两个部分:远程监控计算机和日光温室现场监控屏，分别利用MCGS通用版与嵌入版进行开发，完成了工作界面、系统设置、工作日志用户界面的设计。

通过对日光温室监控系统的多次测试，实验表明:本系统可以及时准确地监测日光温室内各个环境参数的变化情况，测试结果稳定，误差均在合理误差范围内;各种控制设备也能够正常工作，并且实现了手动和自动的双重控制;上位机系统工作稳定，可供用户观看现场情况、控制硬件设备、调节系统参数和观看历史数据;无线传感器网络信号稳定，在350m以内都能正常工作。本系统能够确保农作物在日光温室内处于合理的环境下，不受外界影响，成长结果令人满意，工作安全稳定，具有现实意义...