基于GPRS与ZigBee技术的农业智能灌溉系统的研究与设计

发布时间：2021-01-19 23:21

　　21世纪,水资源已经变为一种稀缺资源,影响着国民经济、社会安定和谐、国家长治久安。我国作为农业大国,如何把节约用水实现智能灌溉,已成为全社会非常关注的问题。甘肃武威集聚了酿造葡萄种植的最好自然禀赋,是我国乃至世界有机葡萄酒的最佳产地,但是目前酿造葡萄种植主要以人工喷灌为主,农业智能化水平还是相当落后。针对农作种植用水量大,灌溉智能化水平低的问题,对农作物智能灌溉系统的控制策略和实现方法进行研究,设计了基于GPRS技术与ZigBee技术实现的农业智能灌溉系统。本系统以GPRS技术与ZigBee技术组建的互联网络为平台,以模糊控制决策算法为依据,以智能控制服务平台系统设计为核心,能够按照植物在不同生长周期的需水情况自动灌溉,把提高产量和节约用水最大效益化。本文主要研究内容为:（1）设计系统整体框架结构,对ZigBee与GPRS技术的特性、网络节点类型以及组网的拓扑结构和通信协议进行分析研究,为数据传输奠定技术实现基础。（2）根据决策算法的原理,采用模糊控制算法实现酿造葡萄种植灌溉决策。（3）完成基于ZigBee核心控制芯片CC2530的硬件结构的电路设计,以及检测模块中土壤湿度传感器、空气... 

【文章来源】：兰州交通大学甘肃省

【文章页数】：67 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 国内外研究现状
    1.3 论文章节结构
2 系统实现的关键技术介绍
    2.1 系统总体结构概述
    2.2 ZigBee技术介绍
        2.2.1 ZigBee技术特性
        2.2.2 ZigBee节点
        2.2.3 ZigBee的网络拓扑结构与通信协议
    2.3 GPRS
        2.3.1 GPRS的技术特点
        2.3.2 GPRS的网络拓扑结构与通信协议
    2.4 本章小结
3 灌溉控制算法设计
    3.1 灌溉决策总体设计
    3.2 模糊控制
        3.2.1 模糊控制的特点
        3.2.2 模糊控制系统工作原理
    3.3 酿造葡萄种植灌溉需求特性分析
    3.4 模糊灌溉决策的设计
        3.4.1 定义输入、输出量模糊子集和语言论域等级
        3.4.2 输入量和输出量的模糊化过程
        3.4.3 模糊规则表
    3.5 本章小结
4 基于ZigBee技术的农业灌溉监测与控制系统设计
    4.1 监测与控制系统的硬件结构
        4.1.1 监测模块
        4.1.2 控制模块
    4.2 监控系统的软件设计
        4.2.1 监控节点软件设计
        4.2.2 SHT11 空气温湿度传感器程序流程设计
        4.2.3 风速传感器及土壤湿度传感器采集程序流程设计
        4.2.4 灌溉控制程序流程设计
    4.3 本章小结
5 GPRS网关协调器节点设计
    5.1 网关协调器节点硬件设计
        5.1.1 网关协调器节点整体硬件设计
        5.1.2 ZigBee协调器节点硬件设计
        5.1.3 GPRS模块硬件设计
    5.2 网关协调器节点软件设计
    5.3 网关协调器功能实现
        5.3.1 网关协调器节点硬件功能实现
        5.3.2 ZigBee协调器软件功能实现
        5.3.3 GPRS模块的功能实现
    5.4 本章小结
6 灌溉系统智能控制平台设计
    6.1 灌溉系统智能控制平台的开发流程
    6.2 灌溉控制系统核心功能设计
        6.2.1 农业灌溉控制系统的需求分析与架构设计
        6.2.2 农业灌溉控制系统的业务流程与操作流程设计
        6.2.3 农业灌溉控制系统数据表设计
        6.2.4 农业灌溉控制系统灌溉控制功能实现
    6.3 本章小结
结论
致谢
参考文献



本文编号：2987884