基于無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )的節水灌溉管制系統
2.2 無(wú)線(xiàn)通訊模塊
基于無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )的節水灌溉控制系統的通訊系統是樹(shù)立在ZigBee無(wú)線(xiàn)通訊技術(shù)和GPRS的根本上。ZigBee是一種高牢靠的無(wú)線(xiàn)數傳網(wǎng)絡(luò ),有 2.4 GHz(全球)、915 MHz(美國)及868 MHz(歐洲)三種任務(wù)頻帶。本系統采用當前是傳感器網(wǎng)絡(luò )優(yōu)先挑選的全球通用頻段――2.4 GHz,傳輸速率為250 KB/s,該頻段在大非少數國度都無(wú)需請求容許證。
無(wú)線(xiàn)傳感節點(diǎn)(RFD)、無(wú)線(xiàn)路由節點(diǎn)(FFD)、無(wú)線(xiàn)網(wǎng)關(guān)(FFD)的通訊模塊均采用CC2530芯片,在構造上也有必須的一致性,這里只細致引見(jiàn)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)關(guān)的硬件構造。網(wǎng)關(guān)擔任無(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)絡(luò )的控制和維護,完成信息的融合處置,他銜接傳感器網(wǎng)絡(luò )與GPRS網(wǎng)絡(luò ),完成兩種通訊協(xié)議的轉換,同時(shí)揭曉監測終端的職務(wù),并把搜集到的數據議決GPRS網(wǎng)絡(luò )傳到遠程監控中心,構造框圖如圖4所示。本文引用地址:http://dyxdggzs.com/article/163160.htm
網(wǎng)關(guān)采用華為GPRS通訊模塊GTM900C和TI公司的ZigBee射頻芯片模塊CC2530。GTM900CGPRS模塊支持GSM900/1800 雙頻,提供電源接口、模擬音頻接口、規范SIM卡接口和UART接口,支持語(yǔ)音業(yè)務(wù)、短音訊業(yè)務(wù)、GPRS數據業(yè)務(wù)和電路型數據業(yè)務(wù)。CC2530是 ZigBee新一代SoC芯片,擁有多達256 B的快閃記憶體,準許芯片無(wú)線(xiàn)下載,支持系統編程,提供了101 dB的鏈路質(zhì)量,優(yōu)秀的接納器靈敏度和強健的抗攪擾性。此外,CC2530結合了一個(gè)完全集成的,高功用的RF收發(fā)器與一個(gè)8051微處置器,8 KB的RAM,32/64/128/256 KB閃存,以及一套普遍的外設集---包含2個(gè)USART、12位ADC和21個(gè)通用GPIO(General Purpose Input Output,通用輸進(jìn)輸出)。遠程監控中心的PC端軟件用Delphi設計維護界面,樹(shù)立相應的數據庫,完成對土壤墑情的查詢(xún)、維護、打印以及議決 GPRS網(wǎng)絡(luò )傳遞控制命令與土壤溫濕度信息。
3 軟件設計
本節水灌溉控制系統中,監測數據與控制命令在無(wú)線(xiàn)傳感節點(diǎn)、無(wú)線(xiàn)路由節點(diǎn)、無(wú)線(xiàn)網(wǎng)關(guān)和監控中心之間傳送。傳感節點(diǎn)翻開(kāi)電源,原始化、樹(shù)立鏈接后進(jìn)入休眠形態(tài)。當無(wú)線(xiàn)網(wǎng)關(guān)接到中綴央求時(shí)觸發(fā)中綴,經(jīng)歷路由節點(diǎn)激活傳感節點(diǎn),發(fā)送或接納信息包,處置終了后繼續進(jìn)入休眠形態(tài),等候有央求時(shí)再次激活。在同一個(gè)信道中只需兩個(gè)節點(diǎn)能夠通訊,議決競爭機制來(lái)獲取信道。每個(gè)節點(diǎn)周期性睡眠和監聽(tīng)信道,假設信道空閑則自動(dòng)搶占信道,假設信道忙碌則依據退避算法退避一段時(shí)間后重新監聽(tīng)信道形態(tài)。在順序設計中首要采集中綴的辦法完成信息的接納和發(fā)送。
4 結 語(yǔ)
本文設計的基于無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )的節水灌溉控制系統,使用低本錢(qián)、低功耗的ZigBee無(wú)線(xiàn)通訊技術(shù),防止了布線(xiàn)的不便,提高了節水灌溉控制系統的靈敏性。系統采用高精度土壤溫濕度傳感器,依據土壤墑情和作物用水次第施行精準灌溉,不但能有效處置農業(yè)灌溉用水使用率低的疑問(wèn),緩解水資源日趨緊張的矛盾,并且還為作物提供了更好的生長(cháng)環(huán)境,充沛發(fā)揚現有節水配備的作用,優(yōu)化調度,提高效益,使灌溉愈加迷信、簡(jiǎn)約,提高維護水平。本系統操還支持對有關(guān)參數的人工修正和遠程控制,適用于多種作物,能添加農作物的產(chǎn)量,降低農產(chǎn)品的灌溉本錢(qián),提高灌溉質(zhì)量,具有很大的推行價(jià)值。此外,配置不一樣的傳感器,該系統能夠構成不一樣功用的監控網(wǎng)絡(luò )。
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