【正文】 ，沒有校驗(yàn)位，停止位是 1位。 軟件開發(fā)流程設(shè)計(jì) 基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的灌溉系統(tǒng)設(shè)計(jì) 11 IDLE(python GUI)是 python 程序開發(fā)的基本集成開發(fā)環(huán)境，繼承了 IDE 的功能。 系統(tǒng)模塊設(shè)計(jì)和功能實(shí)現(xiàn) 控制端設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，在控制端需要接收用戶的控制指令，利用客戶端軟件來完成控制端的要求。而作為系統(tǒng)而言，則更傾向于利于控制的灌溉器件。容易大材小用。 優(yōu)點(diǎn)：功能高效且齊全，擁 有多種外設(shè)，處理器處理數(shù)據(jù)速度較高。價(jià)格低廉。隨著單片機(jī)迅速的發(fā)展，出現(xiàn)了許多高性能新型機(jī)種，已逐漸成為工廠自動(dòng)化和各控制領(lǐng)域的支柱產(chǎn)業(yè)。根據(jù)處理端需要完成的任務(wù)要求，系統(tǒng)需要在這里設(shè)置一個(gè)中央處理器來完成對(duì)信號(hào)的接收和外部設(shè)備的控制 。然后 zigbee路由 開始允許其它設(shè)備加入到這個(gè)網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行查找、建立、修復(fù)網(wǎng)絡(luò)，并負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)發(fā)辛哈指令。無線 WLAN 模塊使用完善簡(jiǎn)潔高效的 AT指令，讓使用者更加方便、快捷。 基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的灌溉系統(tǒng)設(shè)計(jì) 8 圖 6 NRF 無線傳感器模塊 3. 無線 WLAN 模塊 無線 WLAN 串口模塊是一種基于 ESP8266 串口的的 WIFI 無線傳輸模塊，其傳輸距離屬于 WIFI 遠(yuǎn)距離傳輸類型模塊，由于其具有強(qiáng)于其他無線傳輸模塊的穿墻能力，使得其在無線傳輸中備受關(guān)注。其傳輸特點(diǎn)屬于多頻點(diǎn)傳輸，最多支持 125 個(gè)頻點(diǎn)，滿足多點(diǎn)通信和調(diào)頻通信的需要。 其模塊引出四個(gè)引腳分別是 VCC、 GND、 TXD、 RXD，并且從模塊的接口可以直接與各種單片機(jī)處理器相連接，在使用時(shí)，配對(duì)之后當(dāng)作全雙工串口使用，根根本不需要了解任何的藍(lán)牙協(xié)議。而現(xiàn)在目前市場(chǎng)上負(fù)責(zé)通信的模塊也很多，比如藍(lán)牙模塊， NRF 無線模塊，無線 WLAN基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的灌溉系統(tǒng)設(shè)計(jì) 7 以及 zigbee 無線模塊等。 ② ：對(duì)設(shè)計(jì)要求的高低，選擇出適當(dāng)類型的操作系統(tǒng) ③ ：考慮用戶對(duì)操作系統(tǒng)的熟練使用度，選擇使用率較高 的系統(tǒng)面向用戶。它還為自己增加了源代碼版本定義等新特性，使得其在開發(fā)領(lǐng)域贏得了一席之地。它在編寫完成后不需要經(jīng)由編譯和鏈接等過程操作就可以直接進(jìn)行運(yùn)行，但若想單獨(dú)運(yùn)行時(shí)仍需要?jiǎng)?chuàng)建成工程文件。 ? Python 語言： Python 語言語法清晰而簡(jiǎn)潔，其中它的連接作用可以很輕松的把用其它語言制作的模塊像膠水一樣連接到一起。 Java 語言的分類清晰，可以在分部環(huán)境中維護(hù)程序及其分類。 %%%C Python JAVA C++ Basic各語言使用比例 圖 4 開發(fā)語言使用比例圖 ? Java 語言： java 語言是一種面向?qū)ο?、跨平臺(tái)、泛型編程的軟件開發(fā)語言。同時(shí)，軟件開發(fā)要考慮對(duì)操作系統(tǒng)的，不同的操作系統(tǒng)對(duì)應(yīng)不同的應(yīng)用人群。根據(jù)比較，系統(tǒng)選擇第二套方案實(shí)基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的灌溉系統(tǒng)設(shè)計(jì) 5 行。對(duì)處理器的資源利用率不高造成浪費(fèi)。因此其設(shè)計(jì)方案為： 方案一：利用外部機(jī)械按鍵發(fā)送信號(hào)，通過處理器接收并處理然后經(jīng)由無線傳感器組成的特定頻率的電磁 波網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到控制端，控制端處理器通過解調(diào)調(diào)制過的信號(hào)再去控制抽水噴頭的運(yùn)作。無線網(wǎng)絡(luò)的利用肯定定不僅僅于此，相信在未來，無線網(wǎng)絡(luò)傳輸將以它的靈活性、高速度的傳輸效率發(fā)揮更大的作用。 目前這種無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在工業(yè)控制的一些場(chǎng)所里使用比較頻繁，但其中的價(jià)值肯定不單單于此。這種無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在中短距離傳輸過程中極其可靠，利用無線 傳感器搭建起來的網(wǎng)絡(luò)，使不用的用戶在不同的區(qū)域都可得到應(yīng)用。目前社會(huì)上軟件編程的軟件語言很多，其中 python 語言是一種新興軟件腳本語言，具有很大的發(fā)展前途。并且國(guó)內(nèi)的 許多研究機(jī)構(gòu)都已經(jīng)開始對(duì)無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了跟蹤研究。 在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，由于生產(chǎn)環(huán)境惡劣，工作人員不能長(zhǎng)時(shí)間停留在現(xiàn)場(chǎng)觀察設(shè)備是否運(yùn)行正常 ，此時(shí)便需要利用無線傳輸?shù)姆绞竭M(jìn)行數(shù)據(jù)采集 。并且美國(guó)海軍最近還開展了網(wǎng)狀傳感器系統(tǒng) CEC 的研究。整個(gè)系統(tǒng)下來，從用戶發(fā)送指令到灌溉器去運(yùn)行灌溉，只需要這四個(gè)模塊就可以完成，但這四個(gè)部分是相互聯(lián)系的，共同去完成了灌溉系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。在人性化設(shè)計(jì)方面，傳輸?shù)木嚯x不會(huì)太遠(yuǎn)，可達(dá)到 1600 米左右。因?yàn)榫W(wǎng)狀的傳輸方式一個(gè)基點(diǎn)至少有三條傳輸線路，甚至更多，因?yàn)槠渲幸粋€(gè)基點(diǎn)出現(xiàn)問題，不會(huì)影響整體的信息傳輸，它可以跳過壞掉的節(jié)點(diǎn)，尋找能正常工作的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行傳輸。不僅在材料方面用量較少，使用壽命顯著提高，最值得一提的是它的傳輸信息的速度可達(dá)到每秒可傳輸 100 億個(gè)數(shù)碼信號(hào)，其傳輸速度之快可想而知。于是人們開始需求一種方法，能夠最小化的利用線路來傳輸大量的信息，而不再使用那么多的材料。 processor基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的灌溉系統(tǒng)設(shè)計(jì) II 目 錄 1 引言 .....................................................................................................................................1 關(guān)于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)灌溉系統(tǒng)的總體構(gòu)思 ...........................................................1 無線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)膰?guó)內(nèi)外現(xiàn)狀 ....................................................................................2 本課題研究的意義及其發(fā)展方向 ............................................................................3 論文整體結(jié)構(gòu)安排 ....................................................................................................4 2 無線網(wǎng)絡(luò)灌溉系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方案 ..........................................................................................4 系統(tǒng)方案的選擇 ........................................................................................................4 控制端 設(shè)計(jì)方案 ........................................................................................................2 開發(fā)語言選擇 ................................................................................................2 操作系統(tǒng)選擇 ................................................................................................2 通信端 設(shè)計(jì) 方案 ........................................................................................................4 處理端 設(shè)計(jì) 方案 ........................................................................................................6 51單片機(jī)與 STM32 單片機(jī)的對(duì)比 ...............................................................6 灌溉器 端 設(shè)計(jì)方案 ....................................................................................................8 3 系統(tǒng) 模塊設(shè)計(jì)和功能實(shí)現(xiàn) ..................................................................................................8 控制 端設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) ....................................................................................................8 發(fā)送端和接收端模塊選擇與具體實(shí)現(xiàn) ....................................................................9 處理端芯片選擇與實(shí)現(xiàn) ...........................................................................................11 灌溉器設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) ...................................................................................................13 系統(tǒng)供電模塊設(shè)計(jì) ...................................................................................................14 4 系統(tǒng)調(diào)試與 分析 .................................................................................................................15 系統(tǒng)控制端 調(diào)試 .......................................................................................................15 通信端 調(diào)試 ...............................................................................................................16 處理器控制灌溉器調(diào) 試 ...........................................................................................16 結(jié)束語 .....................................................................................................................................18 參考文獻(xiàn) .................................................................................................................................19 附錄 （圖紙、 程序清單 ） ...........................................................