基于wsn的溫室大棚監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計(編輯修改稿)
2024-11-12 07:08 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 些外圍電路和模塊組成 Do，體系結(jié)構(gòu)如圖 2所示。 托普農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)締造智慧農(nóng)業(yè)，開拓農(nóng)業(yè)生產(chǎn)新局面。 微處理模塊采用低功耗片上系統(tǒng)芯片 CC2430，該芯片采用低功耗的 CMOS 工藝生產(chǎn)，電流損耗低 (接收時： 27 mA，發(fā)送時： 25 mA)[67]。射頻模塊使用單極天線，具備 1／ 4 波長 (A／ 4)的單極天線，長度由式 (1)給定： fL 7125? (1) 式中 f 的單位為 MHz， L 的單位為 cm． Sink Node 和 Relay Node 不需掛接傳感器，除不具有數(shù)據(jù)采集功能外，其余和圖 2 所示的結(jié)構(gòu)體系完全相同。 3． 2 溫濕度傳感器 系統(tǒng)所選用的傳感器為 DSl8820 數(shù)字溫度傳感器和 GYHR006 濕敏傳感器。其中，數(shù)字式溫度傳感器 DSl8820 的測溫范圍為一 50— 110 oC，精度誤差在 0． 1 oC 以內(nèi)，且采用單總線形式與單片機相連，減少了外部硬件電路，具有低成本、測溫精度高和控制性能良好等特點。但是濕敏電阻 GY— HR006 卻需要頻率為 50— 2020 llz 的交流電來供電，可以通 過軟件控制單片機 I／ O 口的高低電平不斷變化從而產(chǎn)生交流電，然后通過電阻分壓得到電壓值，并將其送入 ADC 轉(zhuǎn)換口進行 A／ D 轉(zhuǎn)換。兩傳感器均掛接于 Sensor Node，按照監(jiān)控主機設(shè)定好的采樣頻率進行溫濕度采集并發(fā)送。 4 軟件實現(xiàn) 托普農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)締造智慧農(nóng)業(yè)，開拓農(nóng)業(yè)生產(chǎn)新局面。 系統(tǒng)軟件開發(fā)平臺為 IAR7． 3B，通信協(xié)議棧采用 Z— Stackl． 4． 3— 1． 1． 0，為簡化描述，軟件流程將 Relay Node 的轉(zhuǎn)發(fā)功能略去。該溫濕度監(jiān)測系統(tǒng)的軟件主流程見圖 3。 首先， Sink Node 發(fā)起網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建，等待 Sensor Node 的加入。 Sensor Node查詢已有網(wǎng)絡(luò)并申請加入 Sink Node 所構(gòu)建的網(wǎng)絡(luò)，若加入成功， Sensor Node則經(jīng) Sink Node 向監(jiān)控主機發(fā)送網(wǎng)絡(luò)拓撲數(shù)據(jù)包，監(jiān)控主機收到該網(wǎng)絡(luò)拓撲數(shù)據(jù)包后經(jīng) Sink Node 向 Sensor Node 發(fā)送校時和定時指令。對于 Sensor Node 而言，在收到 Sink Node 發(fā)送來的校時和定時指令后，首先進行一次溫濕度數(shù)據(jù)的采集與處理，具體過程如圖 4 所示。 圖 4 中的傳感器數(shù)據(jù)采集與處理機制充分利用時間間隙進 行能量的低功耗調(diào)度。如果定時時間到達，節(jié)點在外部中斷下喚醒，首先監(jiān)測自身是否還在網(wǎng)絡(luò)中，若監(jiān)測到網(wǎng)絡(luò)的存在，則經(jīng) Sink Node 向監(jiān)控主機發(fā)送網(wǎng)絡(luò)拓撲數(shù)據(jù)包，之后的流程如前所述監(jiān)控主機向下通訊的過程。 如圖 3 右側(cè)
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