基于wsn的溫室大棚監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計(編輯修改稿)
2025-07-16 12:43 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 協(xié)作完成指定任務(wù)的對象。因此，對于每個Sensor Node，除了應(yīng)具有采集、處理數(shù)據(jù)功能外，還應(yīng)具有無線通信的功能。因此，其硬件部分主要由微處理器模塊、無線通信模塊、傳感器數(shù)據(jù)采集模塊以及其他一些外圍電路和模塊組成Do，體系結(jié)構(gòu)如圖2所示。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： (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(jī)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—2000 llz的交流電來供電，可以通過軟件控制單片機(jī)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(jìn)行A／D轉(zhuǎn)換。兩傳感器均掛接于Sensor Node，按照監(jiān)控主機(jī)設(shè)定好的采樣頻率進(jìn)行溫濕度采集并發(fā)送。4軟件實現(xiàn)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(jī)發(fā)送網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋽?shù)據(jù)包，監(jiān)控主機(jī)收到該網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋽?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(jìn)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(jī)制充分利用時間間隙進(jìn)行能量的低功耗調(diào)度。如果定時時間到達(dá)，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
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