基于ZigBee的糧倉環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)設計與實現.pdf

1、糧食是人類賴以生存的物質基礎,做好糧食的安全存放工作至關重要。糧食在存放期間需要實時的對糧倉內各環(huán)境參數進行監(jiān)測,并據此采取適當的措施進行處理。過去糧倉工作人員需要定期到每個糧倉內部測量溫度、濕度等信息,完全使用人工進行操作,費時費力。上世紀90年代以后,隨著計算機技術和互聯網的快速發(fā)展,開始使用計算機對糧倉環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)進行管理,對糧倉內部采集的環(huán)境數據自動傳輸到計算機進行保存、處理、分析,這大大降低工作人員的勞動強度,采集的數據更加及

2、時,并可自動控制糧倉內風扇等設施工作。當前糧倉環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)中數據大多使用線纜進行傳輸,這也帶來了其固有的一些缺點:對于一些大型的糧倉而言,線纜部署復雜,不易于后期的維護和擴展;時間久遠后線纜容易老化,更換成本高昂。近年來,隨著無線網絡技術和傳感器技術的飛速發(fā)展,在醫(yī)療、工業(yè)控制等領域開始得到應用。本文提出了基于ZigBee的糧倉環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng),使用傳感器對糧倉內部的環(huán)境參數進行自動采集,用ZigBee技術對數據進行無線傳輸,可以有效避免有

3、線糧倉監(jiān)控系統(tǒng)中遇到的各種麻煩,降低了人工參與強度,提高了系統(tǒng)的可靠性和自動化水平。
　　 本文首先介紹了目前糧倉環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的發(fā)展現狀,對系統(tǒng)進行需求分析;其次對糧倉環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的總體結構進行設計,并對節(jié)點的硬件結構和軟件實現進行設計;然后完成整個糧倉環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的組網和測試工作;最后實現了一個簡易的糧倉環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng),通過可視化平臺實時觀察糧倉環(huán)境情況,建立相應的數據庫。系統(tǒng)中的節(jié)點使用CC2430射頻芯片,內部已經集成有一個

4、控制器。使用DS18B20和SHT11傳感器分別對糧倉內溫度、濕度進行采集。為了靈活部署和最大程度降低系統(tǒng)功耗,系統(tǒng)中的節(jié)點選用兩節(jié)7號電池供電。深入分析Ti公司的Z-Stack協(xié)議棧,并將其移植到CC2430芯片上。
　　 通過系統(tǒng)測試和驗證,完成整個糧倉環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)網絡的搭建,實現了節(jié)點問的數據傳輸,對網絡的建立過程進行了簡要分析。通過系統(tǒng)設計可以解決當前有線監(jiān)控系統(tǒng)上遇到的一些問題,為以后的糧倉環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)應用和推廣提供參