西瓜基质栽培智能灌溉系统的研究

发布时间：2019-08-28 16:13

【摘要】：设计了一种基于ZigBee无线传感器网络的西瓜基质栽培智能灌溉系统。该系统由环境信息采集装置、信息处理系统和灌溉执行结构3部分组成。环境信息采集装置主要采集影响西瓜水分需求的基质相对湿度和空气相对湿度;信息处理系统对数据进行分析与处理,判断是否驱动灌溉执行机构对西瓜进行灌溉。综合考虑西瓜在不同生长阶段基质相对湿度、空气相对湿度对西瓜需水量的影响,建立了模糊控制规则库,利用MATLAB进行仿真,证明灌溉策略的有效性。结果表明,智能灌溉系统能根据智能灌溉策略适时、适量地进行灌溉,控制基质相对湿度与西瓜生长阶段相适应,伸蔓期将基质相对湿度控制在62.82%~67.25%,开花坐果期将基质相对湿度控制在68.05%~72.18%,膨瓜期将基质相对湿度控制在72.23%~77.15%,成熟期将基质相对湿度控制在58.36%~62.13%,所测得的基质相对湿度与最佳基质相对湿度之间的误差在2%左右,满足西瓜基质栽培的灌溉需求。
【图文】：

并发送给附近的路由或协调器，降低节点的能耗和节约成本。2环境信息采集装置选用JZH 004采集基质相对湿度；JZH 021采集空气相对湿度；无线控制模块为JZH 211，4路继电器输出，控制电磁阀的通断；协调器为KL H1100，管理由各传感器组成的ZigBee无线传感器网络。JZH 021有路由功能，采集空气相对湿度，同时接收附近其他传感器采集的数据并发送给协调器。JZH 004、JZH 021、JZH 211和KL H1100共同完成基质相对湿度和空气相对湿度数据的采集。终端节点和路由节点模块由8051处理器和无线通信等模块组成，如图2所示。CC2530内置有业界标准的增强型8051CPU，系统内可编程闪存。在网络节点硬件平台中，CC2530需要通过A/D转换控制传感器模块进行数据采集，控制无线RF模块并完成数据收发。图2终端节点和路由节点Fig.2Terminalnodeandroutenode协调节点由CC2530射频模块和S3C2416处理器组成。CC2530芯片作为协调节点的微控制器，配置相应的ZigBee射频模块，通过建立网络管理终端节点，同时接收终端节点和路由节点发送的数据。S3C2416处理器负责显示、存储、控制算法的执行及通讯功能，，协调器通过ModbusTCP协议与上位机通讯。信息处理系统协调器路由节点终端节点电磁阀

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本文编号：2530240