基于6LoWPAN的大棚花卉栽培

　　2.4 電機控制單元

　　本單元采用的是基于PWM原理的H型橋式驅動(dòng)電路。PWM電路由復合體管組成H型橋式電路構成，四部分晶體管以對角組合分為兩組：根據兩個(gè)輸入端的高低電平?jīng)Q定晶體管的導通和截止。4個(gè)二極管在電路中起防止晶體管產(chǎn)生反向電壓的保護作用，防止電動(dòng)機兩端的電流和晶體管上的電流過(guò)大的保護作用。

　　2.5 視頻監控設備

　　采用高清108線(xiàn)紅外攝像機，對溫室進(jìn)行全方位監控，并將畫(huà)面傳送到終端。

　　3 軟件設計

　　軟件部分分層設計，由設備應用層、網(wǎng)絡(luò )協(xié)議轉換層和終端控制層三層構成。各層功能如圖4所示。

　　3.1 6LoWPAN協(xié)議概述

　　6LoWPAN 標準有著(zhù)眾多的優(yōu)勢:它消除了對多種復雜網(wǎng)關(guān)(每種網(wǎng)關(guān)對應一種本地 802.15.4 協(xié)議)以及專(zhuān)用適配器和網(wǎng)關(guān)專(zhuān)有安全與管理程序的需要;它是一個(gè)低速無(wú)線(xiàn)個(gè)域網(wǎng)(LR-WPAN) 標準，它面向的對象是短距離、低速率、低功耗的無(wú)線(xiàn)通信;6LoWPAN 標準前瞻性地使用下一代互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議標準 IPv6 將嵌入式設備接入網(wǎng)絡(luò )中，有效地避免了眾多嵌入式終端所需的 IP 地址給互聯(lián)網(wǎng)帶來(lái)的壓力。

　　3.2 協(xié)調器節點(diǎn)

　　協(xié)調器節點(diǎn)的主要作用是組建一個(gè)網(wǎng)絡(luò )、接受終端節點(diǎn)入網(wǎng)和發(fā)送來(lái)的數據，并通過(guò)串口發(fā)送數據至網(wǎng)關(guān)。首先對協(xié)調節點(diǎn)進(jìn)行初始化(包括處理器、協(xié)議棧、中斷、串口等);之后新建一個(gè)網(wǎng)絡(luò )并進(jìn)入網(wǎng)絡(luò )監聽(tīng)和等待狀態(tài)，當收到子節點(diǎn)的入網(wǎng)請求后，協(xié)調節點(diǎn)先隨機為子節點(diǎn)分配一個(gè)網(wǎng)絡(luò )地址，然后向子節點(diǎn)發(fā)送入網(wǎng)確認信息，建立連接后等待接收終端節點(diǎn)發(fā)送數據;數據接收成功后發(fā)送數據到網(wǎng)關(guān)。

　　3.3 無(wú)線(xiàn)傳感器節點(diǎn)

　　傳感器節點(diǎn)作為終端節點(diǎn)，負責采集、處理和發(fā)送數據。

　　3.4 反應節點(diǎn)

　　反應節點(diǎn)也作為終端節點(diǎn)，用來(lái)控制電機啟動(dòng)與調速，進(jìn)而控制百葉窗、通風(fēng)扇、加濕器的運作。部分流程圖如圖5~7所示。