基于無線傳感網(wǎng)絡(luò)的溫室作物監(jiān)測系統(tǒng)的研究.pdf

1、分類號：密級：(秘密、機(jī)密、絕密)學(xué)校代碼：10057研究生學(xué)號：10817012基于無線傳感網(wǎng)絡(luò)的溫室作物監(jiān)測系統(tǒng)的研究STUDYONTHESYSTEMOFGREENHOUSECoPEMEASUREMENTBAS功ONTHEWlRELESSSENSORTECHNOLOGY專業(yè)名稱：檢測技術(shù)與自動(dòng)化裝置指導(dǎo)教師姓名：王秀清教授研究生姓名：宋磊申請學(xué)位級別：工學(xué)碩士論文提交日期：2013年3月論文課題來源：國家項(xiàng)目學(xué)位授予單位：天津科技大

2、學(xué)摘要農(nóng)業(yè)作為一個(gè)古老的行業(yè)在中國不可或缺，隨著時(shí)代的發(fā)展，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的高效和可持續(xù)發(fā)展對科學(xué)技術(shù)、信息技術(shù)、農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者素質(zhì)的要求也愈來愈高。眾所周知，農(nóng)作物的產(chǎn)量和質(zhì)量與其在生長期間的環(huán)境密切相關(guān)，由于不同的地理位置和氣候條件等諸多因素，造成了各種不良環(huán)境，這些不良的環(huán)境會直接影響農(nóng)作物的生長發(fā)育。溫室由于其能為農(nóng)作物提供良好的生長環(huán)境的優(yōu)勢被廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代農(nóng)業(yè)，但是當(dāng)今大多數(shù)對溫室環(huán)境的監(jiān)測與控制都采用人工管理，這樣不可避

3、免的會由于測控精度低、勞動(dòng)強(qiáng)度大及測控不及時(shí)等弊端，結(jié)果不但大大增加了成本，浪費(fèi)了人力資源，而且還很難達(dá)到預(yù)期的效果。鑒于這種情況，本文選擇在溫室中構(gòu)建一個(gè)無線傳感網(wǎng)絡(luò)，將溫室內(nèi)的溫度、濕度、二氧化碳濃度、光照強(qiáng)度等傳統(tǒng)意義上的環(huán)境因子進(jìn)行分布式的檢測和實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)采集，與此同時(shí)，還引入了一種從作物本身出發(fā)，整合了土壤——植物——大氣連續(xù)體(簡稱SPAC)中三方面的因子效應(yīng)的新的檢測指標(biāo)，即作物的聲發(fā)射。首先，對于傳統(tǒng)的環(huán)境因子，本文通過

4、傳感器對數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，通過單片機(jī)自帶的模數(shù)轉(zhuǎn)換通道對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，再通過遵循ZIGBEE協(xié)議的無線芯片進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的無線傳輸，交由上位機(jī)的監(jiān)測軟件進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測。其次，針對植物的聲發(fā)射，本文采用更為高速的專用的模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片AD7671和更為高速的由TI公司出品的TMS320VC5509數(shù)字信號處理器芯片對聲發(fā)射信號進(jìn)行采集和數(shù)據(jù)處理，同樣經(jīng)由無線模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)的無線傳輸，并且通過基于C語言的程序來實(shí)現(xiàn)單片機(jī)和數(shù)字信號處理器對于數(shù)據(jù)的采集和處