基于Zigbee技术的果园监测节点的设计

发布时间：2017-09-04 06:09

  本文关键词：基于Zigbee技术的果园监测节点的设计

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【摘要】：随着科学技术的发展,为了保证水果产业经济持续健康发展,势必发展农业信息化,发展精细农业。通过先进科学技术及时地获得果园土壤信息以及分散的果树周边环境信息,用于分析果园环境以及果树的长势。通过分析果树的生长情况,进行合理的灌溉和施肥,最大程度地降低果园的维护成本,增加水果产量。传统果园果树管理中,往往依靠人工采集果园温度、湿度、光照等环境信息,这样无法保证数据的实时性和精确性。本文设计了基于Zigbee技术的果园监测节点并且开发了相应的信息管理系统,保证了数据传输的实时性和数据的可靠性。该系统能够及时展现果园周边环境信息,用户通过环境信息做出决策和响应。在整个系统的设计与实现中,主要做了如下工作:1、节点无线组网,主要以CC2530芯片为基础,设计外围电路和传感器电路实现对果园果树信息的采集,通过Zigbee协议栈实现终端节点、路由器节点和协调器节点的组网。2、数据的远程传输,主要以EM310模块为基础,通过其串口模块接收协调器节点的采集信息,将数据发送至远程的数据中心。3、数据中心TCP监听,主要使用C#中的Tcp Listener类,并且根据信息采集需求设计了相应的数据库,当端口收到的数据,通过数据分析,转存至相对应的数据库表中。4、数据展现与平台管理,主要使用了Jsp网页开发技术进行了网站后台的开发,使用Ajax技术实现网页数据的异步更新。
【关键词】：果园环境 Zigbee GPRS 环境监测
【学位授予单位】：苏州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TP274;TN92
【目录】：

• 中文摘要4-5
• Abstract5-10
• 第一章 绪论10-15
• 1.1 课题背景及研究意义10-11
• 1.2 国内外研究现状11-13
• 1.2.1 国外研究现状11-12
• 1.2.2 国内研究现状12-13
• 1.2.3 课题研究内容13
• 1.3 本文章节安排13-15
• 第二章 果园监测系统总体设计15-24
• 2.1 系统体系结构15-16
• 2.2 无线传感网络16-23
• 2.2.1 Zigbee无线传感网17-18
• 2.2.2 Zigbee协议结构18-20
• 2.2.3 Zigbee网络设备类型20-21
• 2.2.4 Zigbee网络拓扑结构21-23
• 2.3 远程数据交互23
• 2.4 本章小结23-24
• 第三章 果园监测节点的硬件设计24-39
• 3.1 Zigbee网络节点的功能设计24-25
• 3.2 核心板硬件电路设计25-29
• 3.2.1 主控芯片的选型26
• 3.2.2 CC2530 芯片引脚功能26-27
• 3.2.3 CC2530 最小系统设计27-29
• 3.3 底板硬件电路设计29-35
• 3.3.1 传感器选型30-33
• 3.3.2 扩展板硬件电路设计33-35
• 3.4 GPRS模块电路设计35-38
• 3.4.1 GPRS模块选型35-36
• 3.4.2 SIM卡接口电路设计36-37
• 3.4.3 电源和复位电路设计37
• 3.4.4 GPRS串口通信模块37-38
• 3.5 本章小结38-39
• 第四章 果园监测节点的软件设计39-58
• 4.1 软件整体设计39-40
• 4.2 传感器工作原理40-45
• 4.2.1 光照传感器工作原理40-41
• 4.2.2 温度传感器工作原理41-43
• 4.2.3 湿度传感器工作原理43-44
• 4.2.4 GPRS模块AT指令44-45
• 4.3 Zigbee组网编程45-52
• 4.3.1 传感器数据采集45-48
• 4.3.2 节点无线组网48-50
• 4.3.3 GPRS模块驱动50-52
• 4.3.4 数据发送格式52
• 4.4 上位机监控编程52-57
• 4.4.1 数据库设计52-54
• 4.4.2 服务器数据监听54-56
• 4.4.3 前后台数据交互56-57
• 4.5 本章小结57-58
• 第五章 实验结果与分析58-64
• 5.1 通信距离测试58-59
• 5.2 系统组网测试59-61
• 5.3 系统集成测试61-64
• 第六章 总结与展望64-66
• 6.1 本文的主要工作64
• 6.2 进一步研究与展望64-66
• 参考文献66-70
• 致谢70-71

【参考文献】

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本文编号：789777