基于WSN的感知农业技术在稻田土壤温度监测中的应用研究
发布时间：2021-01-22 19:09
土壤温度是保证稻田良好生长的一个重要的因素，因此检测温度就显得尤为重要。利用人工实现的传统土壤温度检测系统已经无法满足需求，随着感知农业技术的发展，借助无线传感器网络技术的土壤温度监测系统应运而生。系统使用短距离无线通信标准ZigBee作为通信协议，构建无线通信网络，以支持各节点间的温度数据通信，完成传感器所采集数据的转发、提交和处理。这样既可避免传统有线传输的布线复杂、出现故障很难检查等问题，又减小了成本，使得检测温度更加方便。本文首先对课题的研究背景和意义、国内外发展现状进行了介绍。以ZigBee技术为研究基础，根据系统功能需求，提出了基于WSN的感知农业技术在稻田土壤温度监测中的设计方案。系统主要分为传感器节点、路由器节点、协调器节点和监控系统四个部分，并在此基础上进行了节点硬件元件选型，包括微处理器及温度传感器的选型。论文对系统的四个组成部分进行了详细设计，完成了传感器节点、路由器节点、协调器节点的硬件设计和流程设计，其中硬件设计以CC2430无线射频微处理器为核心，在其基础上构建DS18B20温度传感器、CC2591功放模块、RS232串行接口模块、JTAG接口模块以及电源模...
【文章来源】：江西农业大学江西省
【文章页数】：55 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 引言
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.3 主要研究内容和方法
1.3.1 研究内容
1.3.2 研究方法
1.4 论文结构
2 WSN 及 ZigBee 技术的相关理论介绍
2.1 WSN 的简介
2.2 无线通信方案的选择
2.3 ZigBee 技术简介
2.4 ZigBee 网络的拓扑结构
2.5 ZigBee 协议栈
3 监测系统的需求分析及总体设计
3.1 系统功能及需求
3.2 无线传感器网络的总体设计
3.3 系统芯片选型
3.3.1 主控芯片的选型
3.3.2 温度传感器的选型
4 监测系统的详细设计
4.1 节点硬件设计
4.1.1 协调器节点
4.1.2 路由器节点
4.1.3 传感器节点
4.2 节点硬件各模块分析
4.2.1 CC2430 主控芯片
4.2.2 CC2591 功放模块
4.2.3 DS18B20 温度传感器
4.2.4 RS232 串行模块
4.2.5 JTAG 模块
4.2.6 LCD 显示模块
4.2.7 电源模块
4.3 节点的流程设计
4.3.1 软件开发环境介绍
4.3.2 TI Z-Stack 协议找
4.3.3 协调器节点的流程设计
4.3.4 路由器节点的流程设计
4.3.5 传感器节点的流程设计
4.4 监控系统的设计
4.4.1 Visual Basic 通信控件 MSComm
4.4.2 监控系统的总体设计
4.4.3 串行通信模块流程设计
4.4.4 温度信息监控模块设计
4.4.5 数据库的设计
5 总结与展望
5.1 总结
5.2 本项目创新点及特色
5.3 展望
参考文献
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于WSN的森林火灾预警系统设计[J]. 冯立波,黄婷,罗桂兰. 安徽农业科学. 2010(36)
[2]设施农业环境因子无线监测及预警系统设计[J]. 张佐经,张海辉,翟长远,胡瑾. 农机化研究. 2010(11)
[3]一种基于DS18B20的温度采集新方案[J]. 秦芹. 电子技术. 2010(10)
[4]物联网发展趋势与农业应用展望[J]. 孙忠富,杜克明,尹首一. 农业网络信息. 2010(05)
[5]基于ZigBee的数据采集系统[J]. 张瑛瑛,朱双东,丁鑫. 宁波大学学报(理工版). 2009(03)
[6]基于无线传感器网络的精准农业环境监测系统设计[J]. 吕立新,汪伟,卜天然. 计算机系统应用. 2009(08)
[7]基于无线传感器网络的农业环境监测系统[J]. 崔光照,靳嵩. 通信技术. 2008(12)
[8]基于无线传感器网络的农田自动节水灌溉系统[J]. 曾炼成,罗志祥,解志坚. 农业网络信息. 2008(11)
[9]基于ZigBee技术的无线大棚温湿监控系统[J]. 陆楠,郭勇. 现代电子技术. 2008(15)
[10]基于无线传感器网络的农田土壤温湿度监测系统的设计与开发[J]. 刘卉,汪懋华,王跃宣,马道坤,李海霞. 吉林大学学报(工学版). 2008(03)
硕士论文
[1]基于物联网的智能农业监测系统的设计与实现[D]. 王冬.大连理工大学 2013
[2]基于农业物联网的田间环境监控系统的设计与实现[D]. 牛磊.中南民族大学 2012
[3]基于环境监测的无线传感器网络节点管理器的硬件设计与实现[D]. 吕阳.电子科技大学 2011
[4]ZigBee技术在农业自动化监控系统中的研究与应用[D]. 潘大宇.曲阜师范大学 2009
[5]基于GPRS远程监控系统的设计[D]. 韩基荣.哈尔滨工程大学 2009
[6]基于ZigBee协议的无线温度传感器网络的设计和实现[D]. 周枫.南京理工大学 2007
[7]基于ZigBee的无线嵌入式设备的设计与实现[D]. 李兵.北京邮电大学 2007
本文编号：2993755
【文章来源】：江西农业大学江西省
【文章页数】：55 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 引言
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.3 主要研究内容和方法
1.3.1 研究内容
1.3.2 研究方法
1.4 论文结构
2 WSN 及 ZigBee 技术的相关理论介绍
2.1 WSN 的简介
2.2 无线通信方案的选择
2.3 ZigBee 技术简介
2.4 ZigBee 网络的拓扑结构
2.5 ZigBee 协议栈
3 监测系统的需求分析及总体设计
3.1 系统功能及需求
3.2 无线传感器网络的总体设计
3.3 系统芯片选型
3.3.1 主控芯片的选型
3.3.2 温度传感器的选型
4 监测系统的详细设计
4.1 节点硬件设计
4.1.1 协调器节点
4.1.2 路由器节点
4.1.3 传感器节点
4.2 节点硬件各模块分析
4.2.1 CC2430 主控芯片
4.2.2 CC2591 功放模块
4.2.3 DS18B20 温度传感器
4.2.4 RS232 串行模块
4.2.5 JTAG 模块
4.2.6 LCD 显示模块
4.2.7 电源模块
4.3 节点的流程设计
4.3.1 软件开发环境介绍
4.3.2 TI Z-Stack 协议找
4.3.3 协调器节点的流程设计
4.3.4 路由器节点的流程设计
4.3.5 传感器节点的流程设计
4.4 监控系统的设计
4.4.1 Visual Basic 通信控件 MSComm
4.4.2 监控系统的总体设计
4.4.3 串行通信模块流程设计
4.4.4 温度信息监控模块设计
4.4.5 数据库的设计
5 总结与展望
5.1 总结
5.2 本项目创新点及特色
5.3 展望
参考文献
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于WSN的森林火灾预警系统设计[J]. 冯立波,黄婷,罗桂兰. 安徽农业科学. 2010(36)
[2]设施农业环境因子无线监测及预警系统设计[J]. 张佐经,张海辉,翟长远,胡瑾. 农机化研究. 2010(11)
[3]一种基于DS18B20的温度采集新方案[J]. 秦芹. 电子技术. 2010(10)
[4]物联网发展趋势与农业应用展望[J]. 孙忠富,杜克明,尹首一. 农业网络信息. 2010(05)
[5]基于ZigBee的数据采集系统[J]. 张瑛瑛,朱双东,丁鑫. 宁波大学学报(理工版). 2009(03)
[6]基于无线传感器网络的精准农业环境监测系统设计[J]. 吕立新,汪伟,卜天然. 计算机系统应用. 2009(08)
[7]基于无线传感器网络的农业环境监测系统[J]. 崔光照,靳嵩. 通信技术. 2008(12)
[8]基于无线传感器网络的农田自动节水灌溉系统[J]. 曾炼成,罗志祥,解志坚. 农业网络信息. 2008(11)
[9]基于ZigBee技术的无线大棚温湿监控系统[J]. 陆楠,郭勇. 现代电子技术. 2008(15)
[10]基于无线传感器网络的农田土壤温湿度监测系统的设计与开发[J]. 刘卉,汪懋华,王跃宣,马道坤,李海霞. 吉林大学学报(工学版). 2008(03)
硕士论文
[1]基于物联网的智能农业监测系统的设计与实现[D]. 王冬.大连理工大学 2013
[2]基于农业物联网的田间环境监控系统的设计与实现[D]. 牛磊.中南民族大学 2012
[3]基于环境监测的无线传感器网络节点管理器的硬件设计与实现[D]. 吕阳.电子科技大学 2011
[4]ZigBee技术在农业自动化监控系统中的研究与应用[D]. 潘大宇.曲阜师范大学 2009
[5]基于GPRS远程监控系统的设计[D]. 韩基荣.哈尔滨工程大学 2009
[6]基于ZigBee协议的无线温度传感器网络的设计和实现[D]. 周枫.南京理工大学 2007
[7]基于ZigBee的无线嵌入式设备的设计与实现[D]. 李兵.北京邮电大学 2007
本文编号：2993755
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