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      一種新型智慧大棚的原理與設(shè)計

      2019-01-30 06:45楊婉琪陸永強張亦睿潘曉錚湯瑞靜
      農(nóng)機使用與維修 2019年1期
      關(guān)鍵詞:ZigBee技術(shù)

      楊婉琪 陸永強 張亦睿 潘曉錚 湯瑞靜

      摘?要:本系統(tǒng)通過上位機和下位機結(jié)合的方式,對大棚的空氣溫濕度、光照強度等數(shù)據(jù)進行監(jiān)控,通過手機客戶端與PC客戶端,實現(xiàn)了對外設(shè)的精準(zhǔn)控制和環(huán)境參數(shù)的實時顯示。使用Arduino傳感網(wǎng)絡(luò),開發(fā)難度大大降低,擴展性大大增強,更加容易維護和擴展;使用ZigBee技術(shù)進行通信,實現(xiàn)了低功耗快速傳輸,所形成的自組網(wǎng)絡(luò)具有很強的抗干擾能力。

      關(guān)鍵詞:智慧大棚;Arduino;ZigBee技術(shù)

      0?引言

      設(shè)計新型智能農(nóng)業(yè)設(shè)備對推進溫室產(chǎn)業(yè)的規(guī)?;彤a(chǎn)業(yè)化發(fā)展,建設(shè)溫室產(chǎn)業(yè)科技創(chuàng)新體系都有重要作用。

      1?系統(tǒng)結(jié)構(gòu)概述

      本系統(tǒng)通過上位機和下位機結(jié)合的方式,對大棚的空氣溫濕度、光照強度等數(shù)據(jù)進行監(jiān)控。

      下位機主要負責(zé)數(shù)據(jù)的采集、整理、傳遞以及外設(shè)的驅(qū)動,由下位機主核心和Arduino傳感器網(wǎng)絡(luò)兩大部分組成。下位機主核心為下位機部分的主要核心,由多個外部設(shè)備和STC12C5A16S2控制中心構(gòu)成,主要負責(zé)獲取所有Arduino傳感器的溫室大棚環(huán)境數(shù)據(jù),并經(jīng)過分析計算在液晶模塊上進行顯示,然后把數(shù)據(jù)再發(fā)送給PC端和手機客戶端組成的上位機部分。

      上位機由電腦PC端和手機Android客戶端共同構(gòu)成。上位機主要負責(zé)大棚內(nèi)各個環(huán)境數(shù)據(jù)的顯示、對下位機連接外設(shè)的遠程控制以及各個環(huán)境數(shù)據(jù)的閾值設(shè)置。

      2?系統(tǒng)工作過程

      首先,對PC端和手機客戶端軟件進行初始化,當(dāng)系統(tǒng)連通電源后,下位機部分開始初始化并與上位機進行連接。

      其次,利用ZigBee傳輸協(xié)議,下位機從Arduino傳感器網(wǎng)絡(luò)中獲取溫室大棚的環(huán)境數(shù)據(jù),并在液晶模塊進行顯示。

      最后,通過STC12C5A16S2主核心將數(shù)據(jù)進行整合,再利用串口或者藍牙傳輸給上位機。其中在下位機中有手動模式和自動模式兩種控制模式,用戶可以在這兩種模式中任意切換。

      3?系統(tǒng)運行模式

      系統(tǒng)上電,打開PC端軟件和手機客戶端軟件,上位機、下位機開始顯示環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)。系統(tǒng)分為手動控制和自動控制兩種方式,當(dāng)選擇為手動控制模式時,在上位機按下相應(yīng)的按鈕可對外設(shè)進行控制;當(dāng)選擇為自動控制模式時,選擇合適的閾值并發(fā)送給下位機,實現(xiàn)外設(shè)的自動控制。控制面板如下圖所示。

      4?結(jié)論

      本文設(shè)計的系統(tǒng),通過上位機和下位機結(jié)合的方式,對大棚的空氣溫濕度、光照強度等數(shù)據(jù)進行監(jiān)控,通過手機客戶端與PC客戶端,實現(xiàn)了對外設(shè)的精準(zhǔn)控制和環(huán)境參數(shù)的實時顯示。使用Arduino傳感網(wǎng)絡(luò),開發(fā)難度大大降低,擴展性大大增強,更加容易維護和擴展;使用ZigBee技術(shù)進行通信,實現(xiàn)了低功耗快速傳輸,所形成自組網(wǎng)絡(luò)具有很強的抗干擾能力,為農(nóng)業(yè)綜合生態(tài)信息系統(tǒng)的設(shè)計提供了技術(shù)支撐。

      參考文獻:

      [1] 張新,陳蘭生,趙俊.基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智慧農(nóng)業(yè)大棚設(shè)計與應(yīng)用[J].中國農(nóng)機化學(xué)報,2015(5):90-95.

      [2] 段益群,劉國彥.基于物聯(lián)網(wǎng)的智慧農(nóng)業(yè)大棚系統(tǒng)設(shè)計[J].軟件工程師,2013(12):35+31.

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