ZigBee无线传感器网络与ASP.NET技术应用于智能粮仓的初步设计

摘要

粮食作为特殊的商品和重要的战略物资，对我国国民经济健康发展和社会稳定和谐发展起着关键性的作用。我国作为农业大国，每年都会结余大量粮食，储备粮食工作现已成为关系国计民生的大事。为了减少粮仓中粮食的损失，粮情的监测与控制，是目前智能粮仓所研究的重点。　　随着无线传感器网络技术和计算机技术的发展，ZigBee无线通信网络技术在粮仓测控系统中的应用越来越普遍。这一技术不仅改善了传统监控方法中布线的繁重任务，还提高了测控系统的稳定性和测量精度。本论文主要阐述了ZigBee无线传感器网络与ASP.NET技术应用于智能粮仓的初步设计。根据分析该系统的功能需求设计了上位机和下位机两部分。　　本系统在下位机中包括采用Cortex-M0为主控芯片，外围搭建DHT11温湿度传感器和火焰传感器组成终端采集模块，负责对粮仓的温湿度和光照强度情况进行数据采集；在协调器节点上增加USB-串口通信模块实现与PC机之间的实时通信；继电器模块则主要实现控制降温或排气动作。选用CC2530芯片在ZigBee无线通信传输中实现数据的接收和发送，因此在本系统中CC2530在终端采集模块和串口通信模块都有应用。在上位机中包括采用Z-Stack协议栈来实现ZigBee网络的建立，实现数据在PC机界面显示、运用ASP.NET技术实现网站的构建、系统网关的设计、传感器采集节点的软件设计、远程管理控制的设计。本文创新性的运用了ASP.NET技术，使管理人员可以通过手持设备登陆网站查看粮仓内情况，手持设备端网页可以通过设置环境阈值，当超出阈值时可以对PC端做出报警提醒，同时手持设备端也可以控制继电器做出适当的处理。　　最后对该系统进行了调试和网站功能的测试。该系统将采集到温湿度和光线数据成功地上传到PC机和网页，且继电器控制良好，满足了毕业论文中所提出的功能需求。

目录

声明

第一章 绪论

1.1 课题的研究背景与意义

1.2 国内外研究现状及存在问题

1.3 本论文主要研究内容与技术问题

1.4 本论文的内容与结构安排

1.5 本章小结

第二章 系统的整体构成与应用技术的概述

2.1 系统的结构框架

2.2 ZigBee无线通信技术

2.3 ASP.NET技术的概述

2.4 系统的整体设计方案

2.5 本章小结

第三章 粮仓监测系统硬件的总体设计

3.1 粮仓监测系统的硬件设计

3.2 LPC1114节点的硬件设计

3.3 传感器与ZigBee节点的设计

3.4 协调器节点硬件设计

3.5 继电器控制节点的硬件设计

3.6 本章小结

第四章 系统软件的设计以及在粮仓系统的应用

4.1 软件系统的方案设计

4.2 软件开发平台的介绍

4.3 上位机界面的设计和网站的构建

4.4 网关的软件设计

4.5 传感器采集节点的软件设计

4.6 远程控制节点的软件设计

4.7 本章小结

第五章 整体系统的调试

5.1 ZigBee组网调试

5.2 LPC1114终端采集模块调试

5.3 ZigBee上位机数据显示测试

5.4 网站功能测试

5.5 本章小结

第六章 总结与展望

6.1 总结

6.2 展望

致谢

参考文献