【正文】 而且 丁 老師還要帶同組的其他同學(xué)， 她 從不因?yàn)槲覀儗?duì)專業(yè)知識(shí)的不熟練而生氣，總是耐心 地傾聽 我們的問題并認(rèn)真的 解答 。感謝母校對(duì)我的教育和培養(yǎng)，讓我在各個(gè)方面都有了很大的提高，這為我以后的人生積累了許多寶貴的經(jīng)驗(yàn)。 該系統(tǒng)由傳感器模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、無線收發(fā)模塊、顯示模塊、電源模塊以及報(bào)警電路等模塊組成。 在 調(diào)試的時(shí)候， 應(yīng)該首 先用連續(xù)全速方式運(yùn)行整個(gè)程序。 在規(guī)定時(shí)間內(nèi) 以及 規(guī)定條件下 的某個(gè) 產(chǎn)品或系統(tǒng)完成規(guī)定功能的能力 就稱為 可靠性。 AMS1117器件引腳上兼容 了 其他三端 SCSI穩(wěn)壓器， 可以 提供適用 于 貼片安裝的 SOT 223， 八 引腳 SOIC， 與 TO 252( DPAK )塑料封裝 。該蜂鳴器可以分為有源蜂鳴器和無源蜂鳴器，從外觀上來看，這兩種蜂鳴器似乎沒有區(qū)別，但仔細(xì)看則會(huì)發(fā)現(xiàn)兩者的高度略有不同。蜂鳴器主要分為壓電式蜂鳴器與電磁式蜂鳴器兩種類型 ，蜂鳴器在電路中用字母“ H ”或者“ HA ”來表示（ 在舊標(biāo)準(zhǔn)中用“ FM ”、“ LB ”、“ JD ”等）。 要想使用 LCD 顯示出一個(gè)字符并不容易，因?yàn)?6 8 或者 8 8 的點(diǎn)陣組成了一個(gè)字符，所以不僅需要找到顯示屏幕上某幾個(gè)位置所對(duì)應(yīng)的顯示 RAM 區(qū)的 8 字節(jié)，還需要使每字節(jié)的不同位為“ 1”，其它的為“ 0”，為“ 1”的點(diǎn)亮，為“ 0”的不亮。 6. 包裝處理： 因?yàn)樵诠怆娞綔y器上的灰塵或者刮痕都會(huì)對(duì)光學(xué)特性產(chǎn)生影響，所以需要小心拿取。另外，因?yàn)槎丝谥g的外界干擾、端口與電源或者接地端口所導(dǎo)致的短路，因特網(wǎng)共享連接也有可能會(huì)導(dǎo)致崩潰現(xiàn)象。液晶或者鍵盤背景燈的亮度可以根據(jù)該集成電路收集的光照強(qiáng)度數(shù)據(jù)來進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。 傳感器是與一個(gè)高性能八位單片機(jī)相連接的，它包含一個(gè) 電阻式感濕元件和一個(gè) NTC 測溫元件。 如果 此時(shí)自動(dòng)應(yīng)答開啟， 那么接收方 就 同時(shí)進(jìn)入發(fā)射狀態(tài)回傳應(yīng)答信號(hào)。如果 能夠接 收到應(yīng)答， 那么就 認(rèn)為此次通信 是 成功 的 ， TX_DS 置 為 高 電平。掉電保護(hù)方式下， RAM 內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機(jī)一切工作停止，直到下一個(gè)中斷或硬件復(fù)位為止。 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 軟件設(shè)計(jì)大體包含 5 個(gè)內(nèi)容 ，首先 是濕度傳感器 DHT11 與 光照強(qiáng)度傳感器TSL2561 的節(jié)點(diǎn)控制 ，將檢測到的數(shù)據(jù)傳給單片機(jī) ，單片機(jī)對(duì)其進(jìn)行數(shù)據(jù)融合處理和 PID 控制算法 ，利用鍵盤的控制將要輸出的內(nèi)容通過液晶顯示屏顯示出來 ，最后由 串行口將數(shù)據(jù)傳輸?shù)竭h(yuǎn)程控制中心，實(shí)現(xiàn)對(duì)農(nóng)田環(huán)境的監(jiān)控。 定位跟蹤 技術(shù)是 一種 室外 通常 采用的自定位手段，但 因?yàn)?一方 面 其 成本較高，另一方面在有遮擋的地區(qū)會(huì)失效 ，所以 傳感器網(wǎng)絡(luò)更多 是 采用混合定位方法 ，通過 手動(dòng)部署少量的錨節(jié)點(diǎn)，其他節(jié)點(diǎn) 再 根據(jù)拓?fù)浜途嚯x 的 關(guān)系進(jìn)行間接位置估計(jì)。 (2)、無 線傳感器網(wǎng)絡(luò) 時(shí)間同步技術(shù) 時(shí)間同步技術(shù)的基本要求 是 完成實(shí)時(shí)信息采集， 這種技術(shù) 也是提高定位精度的關(guān)鍵手段。 應(yīng)用相關(guān)性強(qiáng) 設(shè)計(jì)無線傳感器網(wǎng)絡(luò) 必須要適應(yīng)具體的應(yīng)用環(huán)境，應(yīng)用環(huán)境不同對(duì)網(wǎng)絡(luò)的性能要求也不同，從而對(duì)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的設(shè)計(jì)要求也不相同。 現(xiàn)在常用的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)主要包括：移動(dòng)通信網(wǎng)、無線局域網(wǎng)、藍(lán)牙網(wǎng)以及AdHoc 網(wǎng)絡(luò)等，同這些傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)相比，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)具有以下幾個(gè)特點(diǎn)： 低功耗 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)體積小大多采用電池供電，每一個(gè)節(jié)點(diǎn)的能量都是有限的，而且要求它能夠長時(shí)間的完成監(jiān)測任務(wù)。眾多的微型傳感器節(jié)點(diǎn)分布在監(jiān)測區(qū)域內(nèi)部或者附近，并且可以通過自組織方式組成網(wǎng)絡(luò)。 蔬菜大棚信息傳輸存在的問題 就根據(jù)當(dāng)前的研究情況來看，中國蔬菜大棚信息傳輸存在的主要問題是不同的系統(tǒng)之間兼容較為困難。 此外 ， 由于 國內(nèi)的控制系統(tǒng)主要 應(yīng) 用于單因子控制， 從而使得 設(shè)施現(xiàn)代化水平 相對(duì)較 低，對(duì)溫室環(huán)境的調(diào)控能力 較 差，產(chǎn)品的 產(chǎn)量和質(zhì)量 難以得到保證。雖然無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的研究工作起初是出于軍事目的，但是隨著研究工作的不斷深入和廣泛，使得目前民用系統(tǒng)占據(jù)了大部分，并且已在自然環(huán)境觀測及預(yù)報(bào)、動(dòng)植物監(jiān)視、保健醫(yī)療等方面進(jìn)行了試探性的研究。低功耗高集成數(shù)字設(shè)備以及微機(jī)電系統(tǒng)的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)了小體積、低功耗、 低成本的傳感器節(jié)點(diǎn)。 溫室對(duì)農(nóng) 作物生長的的影響是好是壞，產(chǎn)品質(zhì)量的高低，關(guān)鍵在于溫室環(huán)境條件對(duì)作物生長和發(fā)展需要的適宜性 。 研究背景及意義 近十 多 年 以 來 ， 我國發(fā)展農(nóng)業(yè)信息化的核心 已經(jīng)趨向于 發(fā)展精準(zhǔn)農(nóng)業(yè) ， 首先 它 要求 采用 先進(jìn)的信息采集 技術(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)、 快速 、 并較低成本 地 獲取農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù) ， 從 眾多 獲取的數(shù)據(jù)中提取 有用的 信息來 制定農(nóng)業(yè)管理 以及 生產(chǎn)的科學(xué)決策 ， 最后通過人工控制或 者種種 智能農(nóng)業(yè)機(jī)械等措施來達(dá)到預(yù)期的農(nóng)作物生產(chǎn)技術(shù)經(jīng)濟(jì)目標(biāo)。 無線傳 感器網(wǎng)絡(luò)是融合了嵌入式軟件硬件、傳感器、無線通信、芯片制造、智能控制等多種學(xué)科的綜合性技術(shù)，這個(gè)新興學(xué)科從一開始誕生就由于其潛在并廣闊的應(yīng)用前景而受到了眾多學(xué)者和研究者的青睞，大有引起一場新技術(shù)革命的勢頭。 目前 世界各國的溫室控制技術(shù) 都在迅速發(fā)展 ， 某 些國家在實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的基礎(chǔ)上正向著無人化 、 完全自動(dòng)化的方向發(fā)展。而溫室 大棚 設(shè)施的關(guān)鍵技術(shù)是環(huán)境控制 技術(shù) ，該技術(shù)的最終目標(biāo)是提高控制與作業(yè) 的 精度。人們通過 無線傳感器網(wǎng) 絡(luò)可以在任何 的 時(shí)間、地點(diǎn) 以及 環(huán)境條件下 獲取 詳細(xì)可靠的信息。處理器模塊負(fù)責(zé)控制整個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)的操作，存儲(chǔ)和處理自身采集的數(shù)據(jù)以及其他節(jié)點(diǎn)發(fā)來的數(shù)據(jù)；傳感器模塊負(fù)責(zé)監(jiān)測區(qū)域內(nèi)部信息的采集和數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換；無線通信模塊主要負(fù)責(zé)與其他傳感器節(jié)點(diǎn)進(jìn)行無線通信，交換控制信息以及收發(fā)采集數(shù)據(jù)；能量供應(yīng)模塊為傳感器節(jié)點(diǎn)提供了運(yùn)行所需要的能量，一般采用微型電池。 較強(qiáng)的自組織能力 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)是隨機(jī)分布的，因此要求它能夠完成自組網(wǎng)，并且通過內(nèi)部的協(xié)調(diào)完成對(duì)信息的采集與傳輸。 因?yàn)?傳感器網(wǎng)絡(luò) 的 部署環(huán)境 與 傳播介質(zhì)的開放性， 所以它 很容易受到各種攻擊。在整個(gè)體系中， 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是 被當(dāng)作分布式數(shù)據(jù)庫獨(dú)立存在 的 ， 它的目的是 實(shí)現(xiàn)對(duì)客觀物理世界的實(shí)時(shí) 與 動(dòng)態(tài)監(jiān)測。系統(tǒng) 節(jié)點(diǎn)模塊結(jié)構(gòu)圖如下圖 所示： 報(bào) 警 電 路（ L E D 1 ）電 源 模 塊溫 濕 度 傳 感 器光 照 傳 感 器二 氧 化 碳 濃 度傳 感 器傳 感 器 模 塊數(shù) 據(jù) 處 理 模 塊微 處 理 器存 儲(chǔ) 器通 信 模 塊射 頻 R F 圖 節(jié)點(diǎn) 模塊結(jié)構(gòu)圖 工作原理 本系統(tǒng)采用溫濕度傳感器 DHT11 和光照傳感器 BH1750FVI實(shí)現(xiàn)對(duì)蔬菜大棚環(huán)境內(nèi)溫濕度和光照強(qiáng)度參數(shù)的監(jiān)測 ，構(gòu)成系統(tǒng)的傳感器模塊 ； 傳感器模塊定時(shí)檢測這些參數(shù)，檢測到這些參數(shù)后，通過無線模塊 NRF24L01 發(fā)射出去，當(dāng)無線接收模塊接收到這些參數(shù)后 ，則會(huì)將這些參數(shù)顯示在液晶顯示模塊 LCD1602 上面 ，與此同時(shí)，當(dāng)無線接收模塊接收到的這些參數(shù)大于某個(gè)閥值時(shí)，則蜂鳴器就會(huì)報(bào)警。在單 片機(jī)的 芯片上， 具有靈敏 的 8 位 CPU 以及 系統(tǒng)可編程 Flash存儲(chǔ)器 ，使得 STC89C52 為 大量的 嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。 （ 2）、 NRF24L01 主要特點(diǎn) 調(diào)制 OSI 鏈路層 CRC 校驗(yàn)碼 l Mb/s 或 2Mb/s 速率為 0 Mb/s～ 10 Mb/s 125個(gè)頻道 他 nRF24系列射頻器件相兼容 4 mm4 mm封裝 V～ V （ 3）、 NRF24L01引腳說明 引腳 名稱 引腳功能 描述 引腳 名稱 引腳功能 描述 1 CE 數(shù)字輸入 RX 或 TX模式選擇 11 VDDPA 電源輸出 給 RF 提供+ 電源 2 CSN 數(shù)字輸入 SPI 片選信號(hào) 12 ANT1 天線 天線接口 1 3 SCK 數(shù)字輸入 SPI 時(shí)鐘 13 ANT2 天線 天線接口 2 4 MOSI 數(shù)字輸入 從 SPI 數(shù)據(jù)輸入腳 14 VSS 電源 接地（ 0V） 5 MISO 數(shù)字輸出 從 SPI 數(shù)據(jù)輸出腳 15 VDD 電源 電源（ +3V） 6 IRQ 數(shù)字輸出 可屏蔽中斷腳 16 IREF 模擬輸入 參考電流 7 VDD 電源 電源（ +3V） 17 VSS 電源 接地（ 0V） 8 VSS 電源 接地（ 0V） 18 VDD 電源 電源（ +3V） 9 XC2 模擬輸出 晶體振蕩器 2腳 19 DVDD 電源輸出 去耦電路電源正極端 10 XC1 模擬輸入 晶體振蕩器 1腳 /外部時(shí)鐘輸入腳 20 VSS 電源 接地（ 0V） （ 4）、 NRF24L01工作原理 當(dāng) NRF24L01 進(jìn)行 發(fā)射數(shù)據(jù)時(shí)，首先 應(yīng)該 將 它的 配置 設(shè)定成 發(fā)射模式 ；然后 把有效數(shù)據(jù) TX_PLD與 接收 節(jié)點(diǎn) 的 地址 TX_ADDR由 SPI口按照時(shí)序?qū)懭?NRF24L01 的 緩存區(qū) 域內(nèi)。如果沒有 數(shù)據(jù) 在 發(fā)送堆棧中 并 且 CE 為高 電平 ， 那么就 進(jìn)入到 空閑模式 2。 總共有 8個(gè)指令是 與 SPI 相關(guān)的，在使用時(shí)這些控制指令由 NRF24L01的 MOSI 輸入。超小的體積、極低的功耗、信號(hào)傳輸距離可以達(dá)到 20 米以上，這讓它成為了各類應(yīng)用甚至是最為苛刻應(yīng)用場合的最佳選則。假定的特殊模式如果超過了