论文总字数：24715字

摘 要

随着电子科技与网络技术的飞速发展，我国人口数量不断增多，所以在农作物的产量要求方面与日俱增。农作物传统的自然生产方式显然满足不了人们的需求，传统的生产方式对农作物的监测主要以人为主，这样对一个农场的管理需要消耗大量的人力物力。监测系统中繁多的布线方式也给设备维修安装以及农作物采摘带来了很大的不便，同时也达不到合理布局的艺术效果。光伏发电技术作为太阳能利用领域的一个重要方面对农业现代化有很深的影响，将光伏发电技术和无线监测技术相结合，无线户外环境监测系统便运用而生。

本文对无线监测技术进行分析研究，设计出以ZigBee技术为核心的无线户外环境监测系统，微处理器采用CC2530F256作为核心控制，对温湿度，气体浓度进行收集，接着利用ZigBee技术组建一个网络，然后将ZigBee网络通过协调器与终端节点，在协调器上连接一个TFT显示屏可以直接显示出所测量值，也可以把数据上传到上位机软件上从而达到实时监测观察的目的。

关键词：ZigBee；CC2530；无线传感器网络；光伏发电技术

Abstract

With the rapid development of electronic technology and network technology, China's population continues to increase, so the output requirements of crops are increasing day by day. The traditional natural production methods of crops obviously cannot meet people's needs. The traditional production methods mainly monitor people's crops, so the management of a farm requires a lot of manpower and resources. The various wiring methods in the monitoring system also bring great inconvenience to equipment maintenance and installation and crop picking, and also cannot achieve the artistic effect of a reasonable layout. As an important aspect of solar energy utilization, photovoltaic power generation technology has a profound impact on agricultural modernization. Combining photovoltaic power generation technology with wireless monitoring technology, a wireless outdoor environmental monitoring system was born.

This paper analyzes and studies the wireless monitoring technology and designs a wireless outdoor environment monitoring system with ZigBee technology as the core. The microprocessor uses CC2530F256 as the core control to collect the temperature, humidity and gas concentration, and then uses ZigBee technology to form a network The ZigBee network is connected to the terminal node through the coordinator, and a TFT display is connected to the coordinator to directly display the measured value, or the data can be uploaded to the upper computer software to achieve the purpose of real-time monitoring and observation.

Keywords: ZigBee; CC2530; wireless sensor network; photovoltaic power generation technology

目录

摘要 I

Abstract II

第一章引言 1

1.1 课题研究的背景 1

1.2 论文的主要内容 1

第二章 系统的总体概述 2

2.1 系统设计考虑因素及难点 2

2.2 系统的总体设计方案 2

第三章CC2530F256 3

3.1 芯片概述 3

3.2 应用电路 5

3.3 微控制器8051 6

第四章传感器继电器 7

4.1 DHT11传感器 7

4.1.1 DHT11概述 7

4.1.2 电源引脚 7

4.1.3 源码分析 7

4.2 MQ-2传感器 9

4.2.1 MQ-2传感器简介 9

4.2.2 电源引脚 9

4.2.3 源码分析 10

4.3 YL-78 继电器 10

4.3.1 电源引脚 10

4.3.2 源码分析 12

4.4 TFT显示屏 12

4.4.1 TFT显示屏简介 12

4.4.2 TFT管脚图 12

4.4.3 源码分析 13

第五章太阳能技术供电模块 15

5.1 太阳能供电模块的基本结构 15

5.2 光伏面板的工作原理 15

第六章 ZigBee技术 17

6.1 ZigBee技术的概念 17

6.2 ZigBee网络设备 17

6.3 ZigBee网络结构 18

6.4 ZigBee协议栈 20

6.5 ZigBee寻址方式 20

6.6 ZigBee和IEEE 802.15.4的关系 21

第七章 系统设计流程图 22

7.1 系统的主程序 22

7.2 系统的子程序 23

7.2.1 显示子程序 23

7.2.2 数据采集子程序的设计 24

7.2.3 协调器子程序的设计 24

7.3 上位机界面 25

7.3.1 LabVIEW概述 25

7.3.2 数据监测界面 26

7.3.3 数据传输界面 26

7.4 系统的硬件连接 27

第八章 总结与展望 28

致谢 29

参考文献 30

第一章引言

1.1 课题研究的背景

在论文开展之前，我们可以试想一下人们不用亲自去现场观察农作物的生长的实时环境，而在电脑前就可以轻松获得农作物生长环境的相关信息，可以在气温高湿度低的时候通过继电器远程控制水泵给农作物浇水。

现如今，人们对粮食蔬菜等农作物的需求不断增加，传统的生产方式显然已满足不了现状。我国农业正处于一个发展的新阶段，即从传统农业转变为现代化农业，并且以高质量，高效率，高产量为目标^[1]。人们需要随时掌握周围环境的变化。通过对需要监测环境中的温度、湿度、二氧化碳浓度、光强等自然因素监测，实时掌握各种因素的变化情况。传统环境监测主要以人工的为主，但人工监测费时费力，实时性差，同时由于传感器能量补充比较麻烦。现在有很多采用有线的监测方式，但对安装或维修方面十分的不方便。本设计考虑到了传统环境监测方式的不足，借助太阳能给传感器进行供电，并与ZigBee技术相结合，设计出一种基于太阳能的无线户外传感网络技术的环境监测系统。这一系统适用于传输距离不远的户外环境的监测，可以通过协调器上的TFT显示屏进行观测，也可以通过PC机进行观测控制，还可以通过手机对其进行远程控制。

1.2 论文的主要内容

1)首先对系统进行概要分析，从整体到部分，分析可能会遇到的问题，罗列出本设计所需要的各类软件以及各种硬件，例如本设计所需的开发环境，各种传感器的选型等。

剩余内容已隐藏，请支付后下载全文，论文总字数：24715字