基于ZigBee技术的橄榄园种植环境监测系统

发布时间：2017-09-27 18:33

  本文关键词：基于ZigBee技术的橄榄园种植环境监测系统

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【摘要】：近年来,随着我国油橄榄种植业的不断发展和橄榄油市场的不断扩大,陇南市武都区作为中国境内最佳适宜种植区之一和中国四大油橄榄生产基地之一,有必要将油橄榄的种植方式从传统种植调整为精细化种植,进而提高油橄榄的果品产量和质量。精细化的油橄榄种植需要准确的种植环境信息,这可以为油橄榄种植提供最为科学、有效的管理措施。园区内环境参数的变化会直接影响油橄榄的生长发育。为了获得种植环境中的数据,必须要配备一套种植环境监测系统。橄榄园环境监测系统不仅为精细化种植提供重要的数据支持,而且也对农业现代化管理和农业信息化建设起到了不可小觑的作用。本论文以陇南市武都区油橄榄种植管理为出发点,综合国内外种植环境监测系统的研究,提出可应用于山地种植环境的监测系统方案,运用Zig Bee、传感器、单片机等技术,设计了基于Zig Bee技术的橄榄园种植环境监测系统。最终实现了对橄榄园主要环境因子自动化、实时的采集和环境信息的远程无线传输。监测系统的监测终端主要包括:数据采集部分、数据传输部分和太阳能供电部分。数据采集部分主要由微控制器和多种传感器组成。微控制器主要负责传感器数据的获取,并对数据进行打包和发送。数据传输部分主要由Zig Bee网络和3G网络组成,主要负责数据的无线传输。太阳能供电部分主要由太阳能电池板、控制器和小型蓄电池组成,主要负责整个系统的电能供给。监测系统的应用软件主要包括:服务器软件和客户端软件。服务器软件主要负责远程数据的接收和存储。客户端软件主要负责管理者查询服务器中已存储的环境数据。该系统已经完成安装,并进行了两个月的测试,测试结果表明系统可以稳定运行。
【关键词】：橄榄种植园 监测系统 ZigBee 单片机 环境因子
【学位授予单位】：西北师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TP274;TN92
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 绪论9-13
• 1.1 研究背景9
• 1.2 国内外研究现状9-11
• 1.2.1 国外研究现状9-10
• 1.2.2 国内研究现状10-11
• 1.3 研究目的和意义11
• 1.4 主要研究内容11
• 1.5 论文组织结构11-12
• 1.6 本章小结12-13
• 第2章 橄榄园种植环境监测系统总体结构与关键技术13-21
• 2.1 监测系统总体设计13-15
• 2.1.1 系统设计目标13
• 2.1.2 系统功能分析13-14
• 2.1.3 系统总体结构14-15
• 2.2 关键技术15-18
• 2.2.1 3G网络通信技术15
• 2.2.2 ZigBee无线通信技术15-17
• 2.2.3 传感器技术17
• 2.2.4 单片机技术17-18
• 2.3 种植环境参数分析18-20
• 2.3.1 温度19
• 2.3.2 湿度19
• 2.3.3 太阳辐射19-20
• 2.4 本章小结20-21
• 第3章 橄榄园种植环境监测终端硬件设计21-38
• 3.1 监测终端硬件结构概述21-22
• 3.2 传感器模块22-25
• 3.2.1 空气温湿度传感器22-24
• 3.2.2 土壤温湿度传感器24-25
• 3.3 微控制器模块25-34
• 3.3.1 微控制器模块整体结构26-29
• 3.3.2 单片机最小系统29
• 3.3.3 微控制器接口29-32
• 3.3.4 电源转换与电源控制部分32-33
• 3.3.5 本地数据存储部分33-34
• 3.4 ZigBee模块34-35
• 3.5 DTU模块35-36
• 3.6 太阳能供电36-37
• 3.7 本章小结37-38
• 第4章 橄榄园种植环境监测系统软件设计38-52
• 4.1 监测系统软件设计总体概述38
• 4.2 单片机软件设计38-45
• 4.2.1 单片机系统开发语言38
• 4.2.2 单片机系统软件总体设计38-40
• 4.2.3 环境数据采集部分程序设计40-42
• 4.2.4 数据打包程序设计42-43
• 4.2.5 数据存储部分程序设计43-44
• 4.2.6 监测终端排队等待部分程序设计44-45
• 4.3 上位机软件设计45-51
• 4.3.1 上位机软件的开发环境45
• 4.3.2 服务器软件设计45-48
• 4.3.3 客户端数据查询子系统软件设计48-51
• 4.4 本章小结51-52
• 第5章 橄榄园种植环境监测系统硬件安装与系统调试52-57
• 5.1 监测系统硬件安装52-55
• 5.1.1 微控制器的安装52
• 5.1.2 配电箱的安装52-53
• 5.1.3 太阳能蓄电池安装53-54
• 5.1.4 土壤温湿度传感器的安装54-55
• 5.1.5 监测终端整体外观效果55
• 5.2 监测系统总体调试55-56
• 5.3 本章小结56-57
• 第6章 总结与展望57-59
• 6.1 总结57
• 6.2 展望57-59
• 参考文献59-61
• 攻读学位期间的研究成果61-62
• 致谢62

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本文编号：931301