基于太阳能的茶园无线监测系统的设计

发布时间：2024-01-29 08:19

　　茶园大都建在比较偏远的山地,所以要对茶树进行管理,获取茶树周围每天的生长环境相当不便。为了有效地监测茶园环境参数,为茶园的环境控制及茶树生长提供重要的参考,本文设计了一套基于太阳能的茶园无线监测系统,主要研究内容包括以下几点。 (1)茶园无线监测系统硬件设计。硬件部分主要包括太阳能供电、单片机控制、传感器数据采集与处理、ZigBee无线传感网络、GPRS无线数传等五个模块。其中数据采集与处理模块是系统的核心部分,此部分主要由终端节点完成对茶园环境大气温湿度、土壤温湿度以及光照强度等数据的采集与处理,经无线传感网络数据打包发送给主节点协调器,最后通过GPRS无线数传模块与上位机进行数据通信。 (2)茶园无线监测系统软件设计。软件通过IAR7.51A和KEIL C51进行C程序的编写与调试,主要包括ZigBee无线组网、环境参数的采集与处理、数据的无线传输、利用TCP进行网络通讯,对12V20AH铅酸蓄电池进行充放电控制管理以及实现MPPT即最大功率点跟踪。 (3)上位机监测中心软件设计。采用LabVIEW8.20虚拟仪器开发软件进行上位机监测中心人机界面设计,调用输入输出函数建立数据库,...

【文章页数】：67 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第1章 文献综述
    1.1 茶园无线监测系统研究现状
        1.1.1 国内外茶园发展现状
        1.1.2 国内外茶园监测系统研究现状
    1.2 ZigBee与GPRS无线监测技术研究现状
    1.3 太阳能发电研究现状
第2章 绪论
    2.1 研究目的与意义
    2.2 主要研究内容
第3章 茶园无线监测系统终端硬件设计
    3.1 协调器主节点模块设计
        3.1.1 主控制器的选择
        3.1.2 CC2530芯片介绍
        3.1.3 GPRS无线数传模块
    3.2 终端子节点模块设计
        3.2.1 空气温湿度检测
        3.2.2 土壤温湿度检测
        3.2.3 光照强度检测
    3.3 太阳能供电系统硬件设计
        3.3.1 太阳能电池板蓄电池容量计算
        3.3.2 充放电控制主回路
        3.3.3 实时参数检测
        3.3.4 太阳能控制器设计
第4章 茶园无线监测系统终端软件设计
    4.1 子节点数据采集软件设计
        4.1.1 空气温湿度采集
        4.1.2 土壤温湿度采集
        4.1.3 光照强度采集
    4.2 ZigBee无线传感网络软件设计
        4.2.1 ZigBee协议栈的分析
        4.2.2 协调器主节点软件设计
        4.2.3 终端子节点软件设计
    4.3 GPRS无线传输软件设计
        4.3.1 GPRS传输协议的选择
        4.3.2 GPRS模块初始化
        4.3.3 GPRS无线数传驱动程序
    4.4 太阳能充电控制器软件设计
        4.4.1 充电阶段各参数定义
        4.4.2 MPPT充电过程
        4.4.3 充电控制主要程序代码
第5章 上位机监测中心系统设计
    5.1 上位机软件开发工具
    5.2 上位机系统软件设计
        5.2.1 人机界面开发
        5.2.2 TCP网络通讯
        5.2.3 数据的存储
    5.3 实时数据Web发布
第6章 系统现场运行测试
    6.1 太阳能控制器参数测试
    6.2 系统现场测试
第7章 结论与建议
    7.1 结论
    7.2 建议
参考文献
致谢
攻读硕士期间所发表的文章



本文编号：3887948