【導(dǎo)讀】遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)及命令轉(zhuǎn)發(fā)。ZigBee;自動(dòng)灌溉;控制系統(tǒng);農(nóng)業(yè)是最基本也是最古老的行業(yè)，也是從古至今人類各行各業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)。灌溉系統(tǒng)自動(dòng)化水平較低是制約我國(guó)高。效農(nóng)業(yè)發(fā)展的主要原因?？s短勞動(dòng)時(shí)間和節(jié)約水資源，必須發(fā)展自動(dòng)灌溉控制系統(tǒng)。ZIGBEE無(wú)線傳感器是作為灌溉系統(tǒng)控制和管理的有效工具，它便于操作，使用ZIGBEE灌溉自動(dòng)控制系統(tǒng)不僅能夠極大地減少農(nóng)業(yè)灌溉所需的。用高新技術(shù)改造農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)，實(shí)施節(jié)水灌溉已成為。農(nóng)作物的產(chǎn)量,降低農(nóng)產(chǎn)品的成本。ZIGBEE作為一種新興的近距離、低復(fù)雜度、據(jù)從一個(gè)傳感器傳至另一個(gè)傳感器，因此ZIGBEE通信效率非常高。與藍(lán)牙相似，根據(jù)這個(gè)協(xié)議規(guī)定的。的互操作和兼容，還需要定義高層的規(guī)范，于是2021年ZigBeeAlliance成立，正式有了“ZigBee”這個(gè)名詞。兩年之后，ZigBee的第一個(gè)規(guī)范誕生，經(jīng)過兩年的努力，推出了新的規(guī)范ZigBee2021，這是一個(gè)比較完善的規(guī)范。

　　

【正文】 行數(shù)據(jù)的采集并發(fā)送回協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)。 設(shè)備上電后將掃描信道，加入合適的網(wǎng)絡(luò) ，加入網(wǎng)絡(luò)后將把 16 位網(wǎng)絡(luò)地址發(fā)給協(xié)調(diào)器。設(shè)備工作時(shí)將周期地輪詢路由器，看是否有采集數(shù)據(jù)的命令信息。若有，則采集數(shù)據(jù)并把數(shù)據(jù)發(fā)給協(xié)調(diào)器，否則繼續(xù)偵聽信道 。傳感器節(jié)點(diǎn)軟件設(shè)計(jì)的流程如圖 所示。 開 始設(shè) 備 初 始 化是 否 加 入 網(wǎng) 絡(luò) ？設(shè) 備 嘗 試 加 入 網(wǎng) 絡(luò)將 網(wǎng) 絡(luò) 地 址 發(fā) 給 協(xié) 調(diào) 器輪 詢 數(shù) 據(jù)是 否 有 采 集 請(qǐng) 求 ？采 集 數(shù) 據(jù) 發(fā) 給 協(xié) 調(diào) 器是否是否發(fā) 送 動(dòng) 作 指 令給 終 端 設(shè) 備數(shù) 據(jù) 是 否 在 執(zhí) 行控 制 的 范 圍 ？終 端 執(zhí) 行 動(dòng) 作 命 令是否 圖 傳感器程序流程圖 三、 數(shù)據(jù)傳輸 ZigBee技術(shù) 的數(shù)據(jù)傳輸模式分為 3種數(shù)據(jù)傳輸類型 :第 1種是從設(shè)備向主協(xié)調(diào)器送數(shù)據(jù) 。第 2 種是主協(xié)調(diào)器發(fā)送數(shù)據(jù)，從設(shè)備接收數(shù)據(jù) 。第 3 種是在兩個(gè)從設(shè)備之間傳輸數(shù)據(jù)。對(duì)于星型拓?fù)浣Y(jié)果的網(wǎng)絡(luò)來說，由于該網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)只允許在主協(xié)調(diào)器和從設(shè)備之間交換數(shù)據(jù)，因此，只有兩種數(shù)據(jù)傳輸類型。 下面分別介紹數(shù)據(jù)發(fā)送和接收程序中用的主要函數(shù)： 應(yīng)用程序通過調(diào)用 aplSendMSG()函數(shù)發(fā)送消息包。 此函數(shù)的定義如下 : aplSendMSG() BYTE dstMode, //目標(biāo)地址的地址模式 LADDR_UNION * dstADDR, //目的 地址的指針 BYTE dstEP, //目標(biāo)端點(diǎn) (直接消息方式不用 ) BYTE cluster, //簇號(hào) (僅用于直接消息 ) BYTE scrEP, //消息源端點(diǎn) BYTE* pload, //用戶數(shù)據(jù)緩沖區(qū)指針 BYTE plen, //緩沖區(qū)字節(jié)數(shù) BYTE tsn, //消息的事務(wù)隊(duì)列數(shù) BYTE reqack //如果非 0 則要求確認(rèn) ) 消息從源節(jié)點(diǎn)的源端點(diǎn)發(fā)送到目標(biāo)節(jié)點(diǎn)的目標(biāo)端點(diǎn)。消息分直接消息 (指定了目標(biāo)地址 )和非直接消息 (僅定義了源節(jié)點(diǎn)、源端點(diǎn)和簇 ,沒有指定目標(biāo)地址 )。端點(diǎn)號(hào)從 1 到 255 由應(yīng)用 程序設(shè)置 (端點(diǎn) 0 由棧保留使用 )。消息發(fā)送以 ,協(xié)議棧會(huì)向父節(jié)點(diǎn)路由此消息。如果收到 APS 的 ack 確認(rèn) ,協(xié)議棧就會(huì)將消息發(fā)送給目標(biāo)端點(diǎn)。 協(xié)議棧使用以下 APL 訪問函數(shù)接收數(shù)據(jù)包。 aplGetRxDstEp() 返回目的端點(diǎn) aplGetRxCluster() 返回簇號(hào) aplGetRxSrcEp() 返回源端點(diǎn) aplGetRxSADDR() 返回源端點(diǎn)的短地址 aplGetRxMsgLen() 返回消息長(zhǎng)度 aplGetRxMsgData() 返回消息數(shù)據(jù)的指針 aplGetRxRSSI() 返回收到消息的信號(hào)強(qiáng)度 而后用戶回調(diào)函數(shù) usrRxPacketCallback()將被調(diào)用。這個(gè)函數(shù)將使用用戶數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)保存數(shù)據(jù) ,設(shè)置已收到數(shù)據(jù)的標(biāo)志位。此函數(shù)結(jié)束后消息數(shù)據(jù)的指針將會(huì)被釋放 ,所以在函數(shù)結(jié)束之前要將數(shù)據(jù)保存以防止下一個(gè)包將數(shù)據(jù)覆蓋掉。 結(jié) 論 我國(guó)作為一個(gè)水資源缺乏的農(nóng)業(yè)大國(guó)，農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化是必然的發(fā)展趨勢(shì)，在這樣的背景下我針對(duì)用戶可能出現(xiàn)的需求提出了基于 ZigBee 灌溉自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案，并針對(duì) ZIGBEE 的組網(wǎng)模式設(shè)計(jì)了傳感節(jié)點(diǎn)。隨著信息技術(shù)和 ZigBee技術(shù)和傳感器技術(shù)的發(fā)展和推廣，無(wú)線自動(dòng)灌溉系統(tǒng)將會(huì)得到更多的應(yīng)用和發(fā)展。 本論文主要完成以下工作 : 根據(jù)客戶需求做出了詳細(xì)全面的 ZIGBEE 灌溉自動(dòng)控制系統(tǒng)的需求分析和設(shè)計(jì)方案 采用 CC2430 芯片為核心芯片，配合外圍器件，設(shè)計(jì)了一種 低成本的簡(jiǎn)單傳感器節(jié)點(diǎn)方案。 隨著信息技術(shù)的發(fā)展 ,在我國(guó) ZigBee 網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用范圍 變得更加廣泛 ,但在自動(dòng)灌溉領(lǐng)域中的應(yīng)用則較少 ?，F(xiàn)階段 我國(guó)農(nóng)業(yè)雖然在向農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展 ,在精確農(nóng)業(yè)應(yīng)用中 ,采用無(wú)線電傳播這種方式 ,但是其 功耗高、時(shí)延長(zhǎng)、安全性無(wú)保障等諸多限制性因素制約了無(wú)線電 傳播的發(fā)展 ,使我國(guó)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的普及陷入了困境，因此 我國(guó)大部分地區(qū)仍采用傳統(tǒng)農(nóng)業(yè) ,技術(shù)上也仍然停留在 在使用孤立的、沒有通信能力的機(jī)械設(shè)備 ,主要依靠人力監(jiān)測(cè)作物的生長(zhǎng)狀況水平上 ,從而也限制了我國(guó)農(nóng)業(yè) 現(xiàn)代化和自動(dòng)化 的發(fā)展。 隨著 Zigbee 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的 普及 ,傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)灌溉可以逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)橐詿o(wú)線傳感和軟件控制為主的自動(dòng)生產(chǎn)應(yīng)用模式。而這樣的技術(shù)在應(yīng)用成熟后也會(huì)憑借其網(wǎng)絡(luò)化、智能化、自動(dòng)化的優(yōu)點(diǎn)投入到其它更多的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用中。 傳感器 還可以 收集包括土壤溫濕度、微量元素含量、 pH 值、降水量、空氣濕度和氣壓、病菌發(fā)生動(dòng)態(tài)、作物長(zhǎng)勢(shì) 等環(huán)境和作物信息資源 ,經(jīng)由 Zigbee網(wǎng)絡(luò)傳送到 控制系統(tǒng) ,再由專業(yè)人員根據(jù)采集到的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析，從而更加準(zhǔn)確及時(shí)地發(fā)現(xiàn)可能的問題并且更加合理優(yōu)化資源分配， 從而有助于保持并提高農(nóng)作物的產(chǎn)量和質(zhì)量。因此 ,發(fā)展普及 ZIGBEE 在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用對(duì)于我國(guó)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展有著十分重要的意義。 致 謝 畢業(yè)設(shè)計(jì)完成了，在這個(gè)過程中我學(xué)到了很多東西。首先我要感謝我的導(dǎo)師黃海輝 老師， 在完成論文的過程中，他給了我很大的幫助和支持，不僅給我提供了一個(gè)清晰的思路， 同時(shí)也指導(dǎo)了我寫這樣的論文應(yīng)該找哪些資料 。 其次，我要感謝本專業(yè)各位領(lǐng)導(dǎo)和老師給予我的支持和鼓勵(lì)。我衷心的感謝他們?cè)谖掖髮W(xué)階段的學(xué)習(xí)和生活等各方面給予我的關(guān)心和培養(yǎng)，感謝他們的耐心指導(dǎo)。 在論文開始的初期， 由于題目對(duì)于我比較陌生，因此我始終沒有頭緒，后來在老師的指導(dǎo)下我開始查閱資料，再結(jié)合本專業(yè)的知識(shí)，整理出了一個(gè)基本的框架，最終完成了這篇論文。我能完成這篇論文是離不開學(xué)校對(duì)我的培養(yǎng)和老師對(duì)我的支持的，感謝他們對(duì)我的教導(dǎo)和支持！ 最后感謝審閱本論文的所有專家和參加答辯的專家。 參考文獻(xiàn) [1] Microchip Stack for the ZigBee Protocol [Z]. 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