基于無線傳感器網絡的農田土壤溫濕度采集系統的研究與設計.pdf

1、無線傳感器網絡是一種新興的獲取、處理和傳輸的數字無線通信技術，近年來，在農業(yè)現場數據采集中的應用日益廣泛。尤其是隨著精細農業(yè)的迅速發(fā)展，無線傳感器網絡在農田現場信息采集中的應用越來越成為研究的熱點。
　　在無線傳感器網絡系統中，傳感器節(jié)點是整個系統的基礎平臺，它是一個具有信息采集、數據處理以及無線收發(fā)等功能的微型嵌入式系統。本文設計了一種基于無線射頻芯片nRF24L01+的傳感器節(jié)點所組成的農田土壤溫濕度信息采集系統。本文主要包括

2、系統的總體框架設計、各個功能模塊的選擇及其電路設計，各個模塊之間的連接設計以及路由協議和通信幀的設計。該系統從無線射頻芯片的選擇到路由協議的設計，突出了系統在設計上的低功耗、低成本。
　　論文首先介紹了課題的背景、土壤溫濕度監(jiān)測的目的與意義以及土壤溫濕度信息傳輸方式的研究現狀，提出了本系統在設計上的優(yōu)越性，接著介紹了本文所做的主要工作以及結構安排，并在此基礎上結合無線傳感器網絡的系統架構提出了農田土壤溫濕度采集系統的系統架構以及系

3、統的路由設計以及上位機和匯聚節(jié)點的傳輸設計；其次，根據農田土壤的溫濕度采集系統特點進行系統關鍵部件的低成本、低功耗的選擇，完成了主要包括溫濕度采集模塊、無線通信模塊、顯示模塊的硬件電路設計。再次，文章闡述了從傳感器節(jié)點到匯聚節(jié)點的通信軟件設計，在通信協議上，由于基于nRF24L01+的無線傳感器網絡的物理層和MAC層協議簡單，自身不具備復雜網絡的通信能力，參考了IEEE802.15.4協議，結合星型無線傳感器網絡的框架特點，在該通信芯片