(3) 设计一套能够满足园圃需求的智能灌溉系统。
(4) 研究ZigBee网络的实现过程,并成功组建ZigBee网络,将网络应用于智能园圃灌溉系统。
1。4本章小结
本课题实现了智能园圃浇灌系统的设计,设计分为硬件和软件两大部分。本文详细论述了所选用的传感器、控制器、无线模块,并对系统功能进行了测试。具体工作如下:
(1) 总体设计
系统包括三大类节点:协调器、测量节点、控制节点。协调器管理所有的无线数据传输、转发,测量节点负责各自区块的信息测量,而控制节点负责通风机、水阀等动作。
(2) 系统硬件设计文献综述
硬件设计主要为传感器测量电路设计,风机、水阀控制电路设计,无线通信模块电路设计等。
(3) 系统软件设计
软件部分主要是节点间组网、数据传输,传感器信息采集、处理、分析,风机、水阀控制方案等内容。
第二章 方案选择
2。1 综述
园圃浇灌系统不同于其他浇灌系统,大型园圃中一般不止种植一种植物,这同时对灌溉设备提出了更高的要求,要在不同的区域实现不同的灌溉目标。园圃灌溉系统灌溉点众多,不仅数量大,型号往往也不一样。为了满足不同植物的生长需求,系统需要对园圃内不同区域的环境信息进行实时监控,环境较为复杂。众多的节点位置分散,距离监控室远,所以传感器的选择、通信单元的设计是整个系统的重中之重。需要的节点设备数量众多,需要考虑节点成本及稳定性,所以应该选择价格适中、软硬件环境成熟的微处理器作为节点控制器。无线通信模块需要综合考虑成本、是否方便管理、传输速度及距离、安全性等因素。
2。2传感器的选择
方案一:采用分立元件,例如光敏电阻、热敏电阻等。分立元件测量需要搭建外围驱动电路,输出为模拟量。原理简单易懂但温漂大。且每个元件都不可能完全相同,测量值需要不同的矫正参数,不能随意替换[7]。
方案二:采用单片模拟量的传感器,比如AD590,LM35等。这些芯片免去了检测电路的设计,输出的也是模拟信号,必须搭载A/D转换电路才能连接到单片机,这会占用大量I/O资源。
方案三:采用数字传感器DHT11测量,输出信号全数字化。方便了系统对环境信号的采集及处理,不在需要额外的A/D转换电路,降低系统设计难度。数字芯片工作性能稳定,每片芯片都是可以完全互相替换的,不需要额外的校准工作。来自~优尔、论文|网www.youerw.com +QQ752018766-
综上,方案二和方案三用集成芯片代替分立元件,在设计方便性和成本上都优于方案一。方案三数字传感器DHT11虽然精度较低,但足以满足系统需求。数字传感器温漂小且数字传感器采用总线式数据传输,直接输出温度的数字信号,可直接与计算机连,有效避免外界干扰,提高测量精度。方案二需要使用单片机AD接口,一个控制器智能连接有限的芯片,实现区域内多点测量需要较复杂的线路连接及软件编程。而方案三中一根数据线上可以挂在多个芯片,能方便的实现多点测量。从维护角度上看。数字传感器不需要矫正参数,元件之间可完全替换而不需要修改程序。本设计最终选用方案三,采用数字传感器DHT11进行温湿度测量。