基于物聯(lián)網的溫室花卉智能灌溉系統(tǒng)設計.pdf

1、隨著社會經濟的迅速發(fā)展，工農業(yè)用水量日益增大，水資源緊缺的問題日漸突出，尤其是在農業(yè)灌溉方面普遍采用人工漫灌的傳統(tǒng)灌溉方式，造成了水資源很大化程度上的浪費，同時也造成農作物不能正常生長的問題。鑒于當前傳統(tǒng)灌溉的種種劣勢，本文針對大面積種植的溫室花卉設計了一套基于 ZigBee無線采集的智能灌溉控制系統(tǒng)。本系統(tǒng)以CC2530 ZigBee模塊為基礎，以MSP430單片機為微控制器，實現花卉土壤濕度、溫度和光照強度生長環(huán)境參數的無線采集和傳

2、輸，并且在上位機數據界面顯示；利用花卉灌溉歷史數據訓練BP神經網絡模型來進行花卉灌溉量的實時預測，實現花卉的智能灌溉。
　　智能灌溉系統(tǒng)主要包括終端采集節(jié)點、協(xié)調器節(jié)點、MSP430微控制器模塊、上位機實時顯示界面以及 BP神經網絡預測模塊六個部分。其中系統(tǒng)硬件部分，終端搭載SM2801BD土壤濕度傳感器、DS18B20溫度傳感器和 TSL2561光照強度傳感器，實現花卉土壤濕度、溫度、光照強度生長環(huán)境參數的實時采集，通過無線傳感

3、網絡傳輸到協(xié)調器節(jié)點，然后與MSP430微控制器通過UART串口通信，將接收的花卉生長環(huán)境信息分析處理后通過RS232串口傳送。
　　系統(tǒng)軟件設計部分主要包括：終端節(jié)點軟件設計、協(xié)調器節(jié)點軟件設計、協(xié)調器節(jié)點與MSP430微控制器UART串口通信軟件設計、花卉生長環(huán)境參數實時顯示界面軟件設計。終端節(jié)點軟件設計確保土壤濕度、溫度以及光照強度三路傳感器能夠實時采集花卉生長環(huán)境數據，協(xié)調節(jié)點程序設計是無線傳感網絡建立和終端節(jié)點入網的關鍵

4、。協(xié)調器節(jié)點與MSP430微控制器URAT通信程序確保雙方可以互相收發(fā)數據，花卉生長環(huán)境參數實時顯示界面軟件設計實現經過協(xié)調器節(jié)點和MSP430微控制器轉發(fā)的花卉生長環(huán)境數據的實時顯示。系統(tǒng)根據采集的三個花卉生長環(huán)境參量實時預測花卉所需灌溉量，實現花卉灌溉的人工智能。
　　通過對系統(tǒng)軟硬件進行了多次調測試，系統(tǒng)的各項軟硬件模塊都基本實現了預期功能目標，同時系統(tǒng)的設計成本以及功耗也比較低，并且將人工神經網絡預測技術引入到了花卉智能灌