基于ZigBee技术的土壤温度和湿度无线检测系统研究

摘要

目前土壤的温湿度测量系统大都是人工手动操作，研究人员不定期的将每个传感节点里的历史数据手动导入微机后，利用相关统计软件进行数据分析处理，后期的数据分析不能反映当前土壤的实时参数。针对上述存在的问题，本课题应用无线传感网络将温湿度数据实时的显示于上位机，并实时显示数据处理结果。本文采用CC2530为核心控制器件，利用埋入地下的温度传感器DS18B20来检测土壤的温度，利用PHTS-5V-V土壤湿度传感器来采集土壤湿度数据。采用基于ZigBee的无线通信技术，来实现远程数据采集处理，克服了传统土壤温度和湿度数据检测的缺点。完成的主要研究内容及取得的结论如下：
　　1)为提高系统的电源的可靠性，对终端节点和协调器节点及土壤温度和湿度传感器都采用太阳能和蓄电池两种方式供电。
　　2)将土壤温度和湿度传感器的探头插入土壤，把终端节点采集到的土壤温度和湿度数据，通过ZigBee协议发送至协调器节点。
　　3)上位机（电脑端）编写上位机程序，将协调器节点中的数据通过USB接口发送至上位机端进行实时显示，并进行相关后期处理。通过实验验证了检测系统的可靠性。

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插图和附表清单

1 引言

1.1 无线传感器网络概述

1.2 无线传感器网络在国内外研究现状

1.3 研究背景、目的及意义

1.4 本文主要研究内容

2 ZigBee协议概述

2.1 ZigBee协议栈简介

2.2 ZigBee网路拓扑结构

2.3 通信原语

2.4 ZigBee组网

2.5 设备离开网络

3 节点硬件的选型与设计

3.1 网络系统总体方案设计

3.2 ZigBee芯片选取

3.3 ZigBee节点硬件设计

4 ZigBee网络实现

4.1 软件开发环境

4.2 上位监控软件平台设计

4.3 协议栈软件设计

4.4 软件设计

5 系统测试

5.1 实验平台的搭建

5.2 节点组网测试

5.3 数据传输测试

6 结论与展望

6.1 结论

6.2 展望

致谢

参考文献

作 者 简 介