基于ZigBee技術(shù)的田間信息采集研究.pdf

1、二十世紀(jì)八十年代以來(lái)，以計(jì)算機(jī)技術(shù)、光纖及衛(wèi)星通信技術(shù)等為特征的信息化浪潮遍及全球，信息化已經(jīng)成為衡量一個(gè)國(guó)家的現(xiàn)代化水平和綜合國(guó)力的重要指標(biāo)。眾所周知，我國(guó)是一個(gè)地少人多的國(guó)家，因此農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化已經(jīng)成為我國(guó)社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)的重要戰(zhàn)略目標(biāo)之一，即將現(xiàn)代科技應(yīng)用到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，從而推動(dòng)我國(guó)農(nóng)業(yè)由傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向精細(xì)農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)變。農(nóng)田環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能為精細(xì)農(nóng)業(yè)管理提供科學(xué)依據(jù)，提高對(duì)農(nóng)田環(huán)境的監(jiān)控能力，一直以來(lái)都是重點(diǎn)研究方向。農(nóng)田環(huán)境監(jiān)測(cè)通過(guò)對(duì)監(jiān)測(cè)區(qū)域

2、內(nèi)的溫度、濕度、光照強(qiáng)度以及CO2濃度等參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，為農(nóng)業(yè)精細(xì)化提供支撐，對(duì)提高生產(chǎn)效率、農(nóng)作物的產(chǎn)量和質(zhì)量以及降低生產(chǎn)成本具有十分重大的意義。本文中農(nóng)田環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)采用ZigBee無(wú)線通訊技術(shù)，從而避免了傳統(tǒng)農(nóng)田環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的繁瑣的布線問(wèn)題，大大提高了系統(tǒng)的可靠性。
　　 Zigbee是基于IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)的低功耗個(gè)域網(wǎng)協(xié)議，根據(jù)這個(gè)協(xié)議制定的技術(shù)是一種無(wú)線雙向網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，具有短距離、低復(fù)雜度、低速率、低功耗、低成

3、本等特點(diǎn)，主要應(yīng)用在低功耗、傳輸速率低與短距離的各種類型電子設(shè)備，用于這些電子設(shè)備之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。目前，ZigBee主要在工業(yè)網(wǎng)絡(luò)測(cè)控、環(huán)境監(jiān)測(cè)、家庭自動(dòng)化、醫(yī)學(xué)、智能建筑等領(lǐng)域應(yīng)用，而且能夠嵌入到各種設(shè)備中，然而在田間信息采集中還是很少被使用，因此本文以適合農(nóng)田環(huán)境監(jiān)測(cè)的無(wú)線通信技術(shù)為基礎(chǔ)，對(duì)基于ZigBee技術(shù)的農(nóng)田環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中信息的采集、傳輸、匯聚等進(jìn)行研究。
　　 本文將ZigBee技術(shù)應(yīng)用到田間信息采集系統(tǒng)中，主要

4、完成了節(jié)點(diǎn)的軟、硬件設(shè)計(jì)工作。節(jié)點(diǎn)采用模塊化設(shè)計(jì)思想，主要包括農(nóng)田信息采集模塊、ZigBee無(wú)線通信模塊及其外圍電路等。本文采用STC89C52作為節(jié)點(diǎn)的主控芯片，CC2430作為無(wú)線收發(fā)芯片，主控芯片和CC2430芯片通過(guò)SPI總線進(jìn)行SPI總線進(jìn)行數(shù)據(jù)通信和命令發(fā)送。使用數(shù)字式的溫度傳感器DS18B20、HS1101濕度傳感器、BYT20YSCGJ光照強(qiáng)度傳感器和C02濃度傳感器6004等對(duì)農(nóng)田信息進(jìn)行采集。軟件程序主要是在Z-St