基于wsn的温室大棚监测系统的设计

基于wsn的温室大棚监测系统的设计内容摘要：

些外围电路和模块组成 Do，体系结构如图 2所示。 托普农业物联网缔造智慧农业，开拓农业生产新局面。 微处理模块采用低功耗片上系统芯片 CC2430，该芯片采用低功耗的 CMOS 工艺生产，电流损耗低 (接收时： 27 mA，发送时： 25 mA)[67]。 射频模块使用单极天线，具备 1／ 4 波长 (A／ 4)的单极天线，长度由式 (1)给定： fL 7125 (1) 式中 f 的单位为 MHz， L 的单位为 cm． Sink Node 和 Relay Node 不需挂接传感器，除不具有数据采集功能外，其余和图 2 所示的结构体系完全相同。 3． 2 温湿度传感器 系统所选用的传感器为 DSl8820 数字温度传感器和 GYHR006 湿敏传感器。 其中，数字式温度传感器 DSl8820 的测温范围为一 50— 110 oC，精度误差在 0． 1 oC 以内，且采用单总线形式与单片机相连，减少了外部硬件电路，具有低成本、测温精度高和控制性能良好等特点。 但是湿敏电阻 GY— HR006 却需要频率为 50— 2020 llz 的交流电来供电，可以通 过软件控制单片机 I／ O 口的高低电平不断变化从而产生交流电，然后通过电阻分压得到电压值，并将其送入 ADC 转换口进行 A／ D 转换。 两传感器均挂接于 Sensor Node，按照监控主机设定好的采样频率进行温湿度采集并发送。 4 软件实现 托普农业物联网缔造智慧农业，开拓农业生产新局面。 系统软件开发平台为 IAR7． 3B，通信协议栈采用 Z— Stackl． 4． 3— 1． 1． 0，为简化描述，软件流程将 Relay Node 的转发功能略去。 该温湿度监测系统的软件主流程见图 3。 首先， Sink Node 发起网络的构建，等待 Sensor Node 的加入。 Sensor Node查询已有网络并申请加入 Sink Node 所构建的网络，若加入成功， Sensor Node则经 Sink Node 向监控主机发送网络拓扑数据包，监控主机收到该网络拓扑数据包后经 Sink Node 向 Sensor Node 发送校时和定时指令。 对于 Sensor Node 而言，在收到 Sink Node 发送来的校时和定时指令后，首先进行一次温湿度数据的采集与处理，具体过程如图 4 所示。 图 4 中的传感器数据采集与处理机制充分利用时间间隙进 行能量的低功耗调度。 如果定时时间到达，节点在外部中断下唤醒，首先监测自身是否还在网络中，若监测到网络的存在，则经 Sink Node 向监控主机发送网络拓扑数据包，之后的流程如前所述监控主机向下通讯的过程。 如图 3 右侧。