【正文】 最后感謝各位在百忙之中抽出時(shí)間評閱論文的老師們，您們辛苦了。多虧指導(dǎo)老師耐心的講解及交流才讓我有了如此的進(jìn)步。 在跟著畢業(yè)指導(dǎo)老師的這段時(shí)間里，時(shí)間過的很快，并認(rèn)識到自己能力的缺陷，在對以后的不管是生活中，還是工作中都有個(gè)很好地指引。雖然我們做著不同的畢業(yè)設(shè)計(jì)，但是在我們的那個(gè)小組里，遇到問題，同樣我們也是可以商量著來。 } }基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的灌溉系統(tǒng)設(shè)計(jì) 28 致謝： 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是在指導(dǎo)老師薛曉的細(xì)心指導(dǎo)下完成的，并得到了實(shí)驗(yàn)室張海濤、楊磊等實(shí)驗(yàn)室人員的熱情幫 助。 uart_data = SBUF。 else pwm = 0。 return 0。 jd = 3。: off_on = 1。: off_on = 0。 if(jd == 6) jd = 5。 break。 switch(uart_data) { case 39。z39。a39。 EA = 1。 TL1 = 0xfd。 } } void uart_init(void) { SCON = 0x50。 for(i = 0。 unsigned char count = 0。 sbit Motor_d = P1^3。red39。red39。但正是因?yàn)檫@些問題，無線網(wǎng)絡(luò)才更是值得我們?nèi)パ芯俊⑷ヌ剿?、去尋找解決問題的方法。而這其中讓人擔(dān)心的無線傳輸?shù)膯栴}則是對于無線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)乃俣群头€(wěn)定性。 以后的社會將是一個(gè)網(wǎng)絡(luò)遍行社會，在無線網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)中，可以看到從古代的驛使到現(xiàn)代的 interwork 通信，社會在不斷的進(jìn)步，人類的思想也在不斷的創(chuàng)新。本次設(shè)計(jì)通過軟件設(shè)計(jì)和硬件設(shè)計(jì)共同完成，讓我加深了對以往學(xué)過知識的理解，并通過軟硬件結(jié) 合的方式，讓我感受到其功能的強(qiáng)大?？梢岳?AD 采集芯片控制不同電壓的輸入和輸出。利用繼電器模塊去控制大電流類型的電機(jī)，用來實(shí)現(xiàn)灌溉的目的。將 zigbee 模塊調(diào)節(jié)相通，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)傳輸模型 。完成了本次設(shè)計(jì)的基本功能，下面是本次設(shè)計(jì)中主要完成的內(nèi)容： 1) 首先對系統(tǒng)設(shè)計(jì)做了整體的構(gòu)思，按照其基本要求一塊一塊的添加模塊，最終達(dá)到系統(tǒng)設(shè)計(jì)的整體要求。實(shí)物連接圖為： 圖 18 實(shí)物連接圖 下面是利用 zigbee 模塊把兩臺電腦連接起來，一端用控制界面發(fā)送字符，另一端用串基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的灌溉系統(tǒng)設(shè)計(jì) 18 口調(diào)試助手接收并顯示字符。其供電效果可以供出 、 5V 和 GND 不同的電壓來，而供電模塊的供電接口又包括，串口線、 USB 口、圓形電源口三個(gè)接口，可以滿足不同的要求。因此系統(tǒng)將將噴頭的管子用膠水粘在舵機(jī)的方向轉(zhuǎn)盤上，這樣就達(dá)到了實(shí)現(xiàn)控制其方向的目的。由于舵機(jī)的三條線電源線、地線、信號線。因此灌溉器主要包括用繼電器控制的直流噴水電機(jī)和用 PWM波控制的舵機(jī)。則對定時(shí)器 0 進(jìn)行重裝預(yù)定值，通過一個(gè) IO 口輸出此周期的波形，然后再控制其高電平的時(shí)間在 就可以控制其轉(zhuǎn)向。利用中央處理器的串口收發(fā)功能接收用戶輸入的信號，再根據(jù)收到的信號進(jìn)行解析，根據(jù)上述規(guī)定把相應(yīng)的信號進(jìn)行處理并去控制外圍設(shè)備。 RESET 管腳內(nèi)部已經(jīng)有 4K100K 的下拉電阻。通過 51單片機(jī)和 STM32 單片機(jī)的選擇比較，系統(tǒng)用只是利用處理端進(jìn)行串口數(shù)據(jù)的處理和灌溉器的控制，因此系統(tǒng)選擇 8 位處理器就可以完成任務(wù)的 51 單片機(jī)，其功能也較齊全，價(jià)格也便宜，使用起來比較熟悉。對于其它加入模塊則設(shè)置成傳感器節(jié)點(diǎn)屬性，但也需要相同的頻道和波特率。因此無線網(wǎng)絡(luò)灌溉系統(tǒng)選用 zigbee 模塊作為系統(tǒng)的傳輸端模塊。下圖是幾個(gè)按鍵含義： 鍵盤按鍵 狀態(tài)顯示 操作含義 ‘ W’ ‘ GO UP’ 打開噴水機(jī)噴頭 ‘ S’ ‘ GO DOWN’ 關(guān)閉噴水機(jī)噴頭 ‘ A’ ‘ GO LEFT 向左旋轉(zhuǎn)噴頭 ‘ D’ ‘ GO RIGHT’ 向右旋轉(zhuǎn)噴頭 ‘ ESC’ ‘ EXIT’ 退出 表 4 鍵盤按鍵操作釋義 由操作釋義可知，當(dāng)用戶按下鍵盤“ W” 鍵時(shí)，灌溉器的噴頭開關(guān)就會打開，灌溉就會開始，然后“ A” 、“ D” 鍵用來控制舵機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)控制噴頭向左，向右轉(zhuǎn)。然后我們得知道其狀態(tài)，就必須有一個(gè)狀態(tài)顯示框去顯示其是否打開成功，最后就是開始監(jiān)測用書鍵盤的輸入，但是對于鍵盤的輸入并不是所有的都 是有效信號，因此在這里應(yīng)該做一下過濾，把有效的信號保存，并通過 write()函數(shù)發(fā)送出去。具有語法加亮、基本文本編輯、段落縮進(jìn)、調(diào)試程序等基本功能。根據(jù)上述各種開發(fā)語言的比較，這里系統(tǒng)選擇 Python 語言編寫一個(gè)腳本軟件，因?yàn)樗牟僮骱唵?，控制容易，解決問題的方法比較明確，用起來較為方便，能夠滿足對系統(tǒng)控制端的需求。 ? 機(jī)械灌溉器：安裝簡單，易于控制人員操作。 表 3 51 單片機(jī)與 STM32 單片機(jī)簡介 灌溉器端設(shè)計(jì)方案 灌溉器端是處理器控制的外部設(shè)備，主要實(shí)現(xiàn)灌溉的目的。 缺點(diǎn)：指令集過多，需要使用官方庫函數(shù)。 缺點(diǎn)：功能實(shí)現(xiàn)單一、需要增加多種外設(shè)、處理器速度較慢。下面介紹兩款常用的單片機(jī) 51 單片機(jī)和 STM32 單片機(jī)。目前中央處理器的種類更是成千上萬，考慮到對芯片使用熟練度的問題，因此選擇使用課堂上老師講過的或者使用比較熟練的較為合適。最后 zigbee 的終端節(jié)點(diǎn)是出于網(wǎng)絡(luò)的最邊緣，主要任務(wù)是發(fā)送或者接收信息，并且它是不能轉(zhuǎn)發(fā)信息的。 圖 7 無線 WLAN 傳輸模塊及其 PCB 圖 4. Zigbee 無線傳感器模塊 Zigbee 技術(shù)是一種低功耗、短距離、低成本的雙向無線通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。無線 WLAN 傳輸模塊的優(yōu)勢在于價(jià)格便宜、體積較小、功能強(qiáng)。而 NRF2401 模塊更是采用了穩(wěn)定過的CH340T 芯片作為 USB 轉(zhuǎn)串口，內(nèi)置的看門狗防司機(jī)程序，完全勝任環(huán)境惡劣的工業(yè)控制現(xiàn)場的穩(wěn)定運(yùn)行。用法明確，操作簡單，對于剛接觸無線通信的技術(shù)員是個(gè)很好的模塊選擇。 1. 藍(lán)牙模塊簡介 無線藍(lán)牙串口模塊 HC05 是一種主從一體的模式，無線藍(lán)牙串口分為兩個(gè)模塊，一個(gè)是藍(lán)牙適配器，插在電腦上的。 通信端設(shè)計(jì)方案 系統(tǒng)的通信端是想把控制端的用戶輸入的信號，通過通信端給發(fā)送出去，由此可知，通信端包括兩部分，發(fā)送端和接收端。 操作系統(tǒng)選擇 對于軟件的開發(fā)，操作系統(tǒng)的選擇也是一個(gè)必不可少的問題，目前軟件的運(yùn)行的操作系統(tǒng)大多是 Linux 或者紅帽等軟件開發(fā)系統(tǒng)。而在和操作系統(tǒng)方面，它的語言能夠配合電腦的操作功能得以充分發(fā)揮，使得它收到廣大程序員們的喜愛。 Python 語言在設(shè)計(jì)上秉承了清晰化一的基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的灌溉系統(tǒng)設(shè)計(jì) 6 風(fēng)格，其設(shè)計(jì)宗旨是對于一個(gè)固定的問題，只要尋求一種最好的解決方式就可以了。 ? C++:C++語言是一種支持多泛型的通用編程語言，是 使用最為廣泛的程序設(shè)計(jì)語言。其引進(jìn)的虛擬機(jī)原理可以使得 java 語言運(yùn)行于不同的開發(fā)平臺。軟件的運(yùn)行對系統(tǒng)的要求也不同。 控制端設(shè)計(jì)方案 系統(tǒng)中控制端是用于用戶輸入控制指令信號，并將信號保存交由發(fā)送端。但其制作簡單易行，可以完成系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本要求。 方案二：利用客戶端軟件發(fā)送信號，信號由節(jié)點(diǎn)組成的無線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)娇刂贫?，控制端接收信號并控制灌溉器的運(yùn)作。 論文整體結(jié)構(gòu)安排 論文闡述了基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的灌溉器系統(tǒng)設(shè)計(jì)。隨著網(wǎng)絡(luò)時(shí)代的迅速興起，網(wǎng)絡(luò)的傳輸也慢慢成為主流。其終端的可移動特性使得用戶解除了固定位置 的限定，哪個(gè)地方需要信息，就可以直接把傳感器放到那個(gè)地方便于接收和發(fā)送。 圖 3 python 語言與其他軟件語言對比 無線網(wǎng)絡(luò)的搭建使得信號在傳輸過程中能夠更加自主、方便的選擇傳輸?shù)缆?，其利用?jié)點(diǎn)的路由屬性，可以使其在距離上的限制大大的減少，更從使用和維修方便更加方便和人性化。 毋庸置疑，跟蹤國外傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，并做出開創(chuàng)性的研究工作，對我們國家國防現(xiàn)控制端 通信端 灌溉器 處理端 發(fā)送信號 傳輸信號 控制 基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的灌溉系統(tǒng)設(shè)計(jì) 3 代化以及實(shí)驗(yàn)流體力學(xué)的發(fā)展也具有重要的意義。目前國內(nèi)對無線網(wǎng)絡(luò)模型利用的方面也非常多。 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是由無處不在的、具有通信與計(jì)算能力的微小傳感器節(jié)點(diǎn)，以多條無線通信方式構(gòu)成的自組織分布式網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其目的是實(shí)時(shí)監(jiān)測、感知和采集網(wǎng)絡(luò)分布域內(nèi)各種監(jiān)測對象的信息，并對這些信息進(jìn)行處理，然后傳送給需要信息的用戶。 無線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)膰鴥?nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 由 于傳感器網(wǎng)絡(luò)的巨大應(yīng)用價(jià)值，它已經(jīng)引起了世界許多國家的軍事部分、工業(yè)界和學(xué)術(shù)界的極大關(guān)注。在控制方面實(shí)現(xiàn)可移動控制。這樣用戶就不會因?yàn)槠渲械囊粋€(gè)基點(diǎn)的損壞而被影響，同時(shí)給維修人員爭取了更多的時(shí)間。隨著社會的進(jìn)步，城市的開發(fā)，高樓地下室、地下停車場、地鐵等地下運(yùn)營場所的不斷興起，在地下埋 光纖的方式越來越受到大量的限制。隨之，光纖就問世了。藍(lán)牙， WLAN,PAN 等無線傳輸方式已經(jīng)家喻戶曉。 [關(guān)鍵詞 ] 網(wǎng)狀傳輸模型；傳輸通道； 串行通信；處理 器 Wireless sensor Networks Based Irrigation System Design Electronic and Information Engineering Zhang Bo Abstract:Based on zigbee wireless sensor module, to build a transport munication work. In Python language software development language, design of the user client. In STC89C52RC central processor to control the operation of irrigation. In the analysis of the system architecture and concepts on the basis of irrigation system design of wireless sensor works. Connection and zigbee zigbee module with the central processor module with the client through the formation of the control from the user to the irrigation device functioning set of processes, thus pleting the hardware and software design of wireless sensor works of irrigation systems. Then es debugger to debug munication and control of each module through the serial debugging assistant and piler. Finally, the connection of each module, experimental verification and accurate implementation of the results of the analysis of the basic requirements of the wireless sensor syste