基于GPRS與ZigBee技術(shù)的農(nóng)業(yè)智能灌溉系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)
發(fā)布時(shí)間:2021-01-19 23:21
21世紀(jì),水資源已經(jīng)變?yōu)橐环N稀缺資源,影響著國(guó)民經(jīng)濟(jì)、社會(huì)安定和諧、國(guó)家長(zhǎng)治久安。我國(guó)作為農(nóng)業(yè)大國(guó),如何把節(jié)約用水實(shí)現(xiàn)智能灌溉,已成為全社會(huì)非常關(guān)注的問(wèn)題。甘肅武威集聚了釀造葡萄種植的最好自然稟賦,是我國(guó)乃至世界有機(jī)葡萄酒的最佳產(chǎn)地,但是目前釀造葡萄種植主要以人工噴灌為主,農(nóng)業(yè)智能化水平還是相當(dāng)落后。針對(duì)農(nóng)作種植用水量大,灌溉智能化水平低的問(wèn)題,對(duì)農(nóng)作物智能灌溉系統(tǒng)的控制策略和實(shí)現(xiàn)方法進(jìn)行研究,設(shè)計(jì)了基于GPRS技術(shù)與ZigBee技術(shù)實(shí)現(xiàn)的農(nóng)業(yè)智能灌溉系統(tǒng)。本系統(tǒng)以GPRS技術(shù)與ZigBee技術(shù)組建的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)為平臺(tái),以模糊控制決策算法為依據(jù),以智能控制服務(wù)平臺(tái)系統(tǒng)設(shè)計(jì)為核心,能夠按照植物在不同生長(zhǎng)周期的需水情況自動(dòng)灌溉,把提高產(chǎn)量和節(jié)約用水最大效益化。本文主要研究?jī)?nèi)容為:(1)設(shè)計(jì)系統(tǒng)整體框架結(jié)構(gòu),對(duì)ZigBee與GPRS技術(shù)的特性、網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)類型以及組網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和通信協(xié)議進(jìn)行分析研究,為數(shù)據(jù)傳輸?shù)於夹g(shù)實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)。(2)根據(jù)決策算法的原理,采用模糊控制算法實(shí)現(xiàn)釀造葡萄種植灌溉決策。(3)完成基于ZigBee核心控制芯片CC2530的硬件結(jié)構(gòu)的電路設(shè)計(jì),以及檢測(cè)模塊中土壤濕度傳感器、空氣...
【文章來(lái)源】:蘭州交通大學(xué)甘肅省
【文章頁(yè)數(shù)】:67 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 研究背景
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 論文章節(jié)結(jié)構(gòu)
2 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)介紹
2.1 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)概述
2.2 ZigBee技術(shù)介紹
2.2.1 ZigBee技術(shù)特性
2.2.2 ZigBee節(jié)點(diǎn)
2.2.3 ZigBee的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與通信協(xié)議
2.3 GPRS
2.3.1 GPRS的技術(shù)特點(diǎn)
2.3.2 GPRS的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與通信協(xié)議
2.4 本章小結(jié)
3 灌溉控制算法設(shè)計(jì)
3.1 灌溉決策總體設(shè)計(jì)
3.2 模糊控制
3.2.1 模糊控制的特點(diǎn)
3.2.2 模糊控制系統(tǒng)工作原理
3.3 釀造葡萄種植灌溉需求特性分析
3.4 模糊灌溉決策的設(shè)計(jì)
3.4.1 定義輸入、輸出量模糊子集和語(yǔ)言論域等級(jí)
3.4.2 輸入量和輸出量的模糊化過(guò)程
3.4.3 模糊規(guī)則表
3.5 本章小結(jié)
4 基于ZigBee技術(shù)的農(nóng)業(yè)灌溉監(jiān)測(cè)與控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
4.1 監(jiān)測(cè)與控制系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)
4.1.1 監(jiān)測(cè)模塊
4.1.2 控制模塊
4.2 監(jiān)控系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)
4.2.1 監(jiān)控節(jié)點(diǎn)軟件設(shè)計(jì)
4.2.2 SHT11 空氣溫濕度傳感器程序流程設(shè)計(jì)
4.2.3 風(fēng)速傳感器及土壤濕度傳感器采集程序流程設(shè)計(jì)
4.2.4 灌溉控制程序流程設(shè)計(jì)
4.3 本章小結(jié)
5 GPRS網(wǎng)關(guān)協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)
5.1 網(wǎng)關(guān)協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)硬件設(shè)計(jì)
5.1.1 網(wǎng)關(guān)協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)整體硬件設(shè)計(jì)
5.1.2 ZigBee協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)硬件設(shè)計(jì)
5.1.3 GPRS模塊硬件設(shè)計(jì)
5.2 網(wǎng)關(guān)協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)軟件設(shè)計(jì)
5.3 網(wǎng)關(guān)協(xié)調(diào)器功能實(shí)現(xiàn)
5.3.1 網(wǎng)關(guān)協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)硬件功能實(shí)現(xiàn)
5.3.2 ZigBee協(xié)調(diào)器軟件功能實(shí)現(xiàn)
5.3.3 GPRS模塊的功能實(shí)現(xiàn)
5.4 本章小結(jié)
6 灌溉系統(tǒng)智能控制平臺(tái)設(shè)計(jì)
6.1 灌溉系統(tǒng)智能控制平臺(tái)的開(kāi)發(fā)流程
6.2 灌溉控制系統(tǒng)核心功能設(shè)計(jì)
6.2.1 農(nóng)業(yè)灌溉控制系統(tǒng)的需求分析與架構(gòu)設(shè)計(jì)
6.2.2 農(nóng)業(yè)灌溉控制系統(tǒng)的業(yè)務(wù)流程與操作流程設(shè)計(jì)
6.2.3 農(nóng)業(yè)灌溉控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)表設(shè)計(jì)
6.2.4 農(nóng)業(yè)灌溉控制系統(tǒng)灌溉控制功能實(shí)現(xiàn)
6.3 本章小結(jié)
結(jié)論
致謝
參考文獻(xiàn)
本文編號(hào):2987884
【文章來(lái)源】:蘭州交通大學(xué)甘肅省
【文章頁(yè)數(shù)】:67 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 研究背景
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 論文章節(jié)結(jié)構(gòu)
2 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)介紹
2.1 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)概述
2.2 ZigBee技術(shù)介紹
2.2.1 ZigBee技術(shù)特性
2.2.2 ZigBee節(jié)點(diǎn)
2.2.3 ZigBee的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與通信協(xié)議
2.3 GPRS
2.3.1 GPRS的技術(shù)特點(diǎn)
2.3.2 GPRS的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與通信協(xié)議
2.4 本章小結(jié)
3 灌溉控制算法設(shè)計(jì)
3.1 灌溉決策總體設(shè)計(jì)
3.2 模糊控制
3.2.1 模糊控制的特點(diǎn)
3.2.2 模糊控制系統(tǒng)工作原理
3.3 釀造葡萄種植灌溉需求特性分析
3.4 模糊灌溉決策的設(shè)計(jì)
3.4.1 定義輸入、輸出量模糊子集和語(yǔ)言論域等級(jí)
3.4.2 輸入量和輸出量的模糊化過(guò)程
3.4.3 模糊規(guī)則表
3.5 本章小結(jié)
4 基于ZigBee技術(shù)的農(nóng)業(yè)灌溉監(jiān)測(cè)與控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
4.1 監(jiān)測(cè)與控制系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)
4.1.1 監(jiān)測(cè)模塊
4.1.2 控制模塊
4.2 監(jiān)控系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)
4.2.1 監(jiān)控節(jié)點(diǎn)軟件設(shè)計(jì)
4.2.2 SHT11 空氣溫濕度傳感器程序流程設(shè)計(jì)
4.2.3 風(fēng)速傳感器及土壤濕度傳感器采集程序流程設(shè)計(jì)
4.2.4 灌溉控制程序流程設(shè)計(jì)
4.3 本章小結(jié)
5 GPRS網(wǎng)關(guān)協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)
5.1 網(wǎng)關(guān)協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)硬件設(shè)計(jì)
5.1.1 網(wǎng)關(guān)協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)整體硬件設(shè)計(jì)
5.1.2 ZigBee協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)硬件設(shè)計(jì)
5.1.3 GPRS模塊硬件設(shè)計(jì)
5.2 網(wǎng)關(guān)協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)軟件設(shè)計(jì)
5.3 網(wǎng)關(guān)協(xié)調(diào)器功能實(shí)現(xiàn)
5.3.1 網(wǎng)關(guān)協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)硬件功能實(shí)現(xiàn)
5.3.2 ZigBee協(xié)調(diào)器軟件功能實(shí)現(xiàn)
5.3.3 GPRS模塊的功能實(shí)現(xiàn)
5.4 本章小結(jié)
6 灌溉系統(tǒng)智能控制平臺(tái)設(shè)計(jì)
6.1 灌溉系統(tǒng)智能控制平臺(tái)的開(kāi)發(fā)流程
6.2 灌溉控制系統(tǒng)核心功能設(shè)計(jì)
6.2.1 農(nóng)業(yè)灌溉控制系統(tǒng)的需求分析與架構(gòu)設(shè)計(jì)
6.2.2 農(nóng)業(yè)灌溉控制系統(tǒng)的業(yè)務(wù)流程與操作流程設(shè)計(jì)
6.2.3 農(nóng)業(yè)灌溉控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)表設(shè)計(jì)
6.2.4 農(nóng)業(yè)灌溉控制系統(tǒng)灌溉控制功能實(shí)現(xiàn)
6.3 本章小結(jié)
結(jié)論
致謝
參考文獻(xiàn)
本文編號(hào):2987884
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