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温室大棚的无线温度监测系统设计与研究

崔京伟  
【摘要】:在现代工农业的生产当中,甚至是日常生活中,常常需要对温度进行监测,传统的方法已经无法满足人们的需求。近年来嵌入式技术飞速发展,应用领域涉及手机、工控、军工、车载导航、数字电视等多个领域。另外,ZigBee技术作为一门新兴的双向无线通信技术,以其低功耗、低复杂度、低成本等特点被广泛应用于工业、医疗、智能家居等领域。 本课题通过对国内外温室大棚监控领域的分析研究,结合嵌入式技术、ZigBee技术、GPRS技术设计了一套远程无线温度监测系统。在主控制器ARM9上移植了Linux操作系统并开发了一个用户界面来接收和显示ZigBee节点发送来的温度数据。ZigBee节点通过Z-Stack协议栈来进行组网并将温度数据发送给ZigBee协调器。ARM9通过串口来接收协调器发送的温度数据并进行分析,如果超过警戒值,则控制GPRS模块发送报警短信息给远程用户终端。最终通过实验证实了方案的可行性。 本论文主要完成的工作有: (1)ARM技术和ZigBee技术均是近年来的热门技术,通过对这些技术的学习,结合我国农村温室大棚的实际状况,开发了一套低成本的温室大棚远程无线温度实时监测系统。 (2)主控制器ARM9采用TQ2440开发板,软件方面完成了Linux操作系统的移植,主要包括Uboot、内核和根文件系统的移植,并通过Qt creator软件制作了显示界面,编写串口驱动程序,通过串口来接收ZigBee模块所发送的数据,同时控制GPRS发送短信息给用户。 (3)以CC2430芯片为核心构成的ZigBee节点组成了一个星形结构的无线网络,并和GPRS无线网络结合,实现了远程无线温度采集和监测的功能。 (4)将ZigBee节点与主控制器ARM9、GPRS模块连接起来进行测试,并对实验结果进行分析与总结。


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