基于ZigBee技术的农田土壤温湿度监测系统设计.doc

摘要：在农业、生态环境科学等领域的研究中，常常需要测量土壤的温湿度，我们可以根据土壤实时状态及时做出调整，避免造成损失。传统的方法都是农民亲自到农田中去测量记录，但是随着电子信息科学技术的不断发展以及农业生产水平的不断进步，对农业生产的要求也越来越高，不仅要产量高，而且要质量好、效率高。因此，基于ZigBee技术的农田土壤温湿度监测系统被广泛应用。

本文主要采用单片机作为控制核心，由土壤湿度传感器、空气温湿度传感器采集相关作物生长参数，经过数模转换之后送入单片机，单片机对数据做出相应的处理和操作之后可以通过ZigBee将相关的数据无线发送到上位机接收端。农民可通过上位机显示的数据判断节点的状态，从而做出相应的调整。最终经过测试结果表明，该系统运行稳定，可以实现系统组网和数据通信，能及时准确的监控土壤信息，最终实现了预期的功能。

关键词  单片机；ZigBee；上位机；无线传输 

目录

摘要

Abstract

1绪论-1

1.1 课题背景-1

1.2 研究的目的和意义-1

1.3 ZigBee简介-1

1.4 ZigBee的发展现状-2

1.5 本文主要工作及结构安排-2

2 系统总体方案设计-4

2.1 系统需求分析-4

2.2 系统设计总体方案-4

2.3 方案选择与论证-5

2.3.1 主控芯片的选择与论证-5

2.3.2 无线通信模块的选择与论证-5

2.3.3 温湿度传感器的选择与论证-6

2.3.4 上位机设计方案-6

3 系统硬件设计-7

3.1 系统硬件总体设计-7

3.2 主控芯片-7

3.2.1 主控芯片的选择-7

3.2.2 单片机引脚介绍-8

3.2.3 单片机最小系统-9

3.3 温度传感器-10

3.3.1 DS18B20温度传感器-10

3.3.2 DS18B2O温度传感器的设计-10

3.4 湿度传感器-11

3.4.1 YL-69湿度传感器-11

3.4.2 YL-69湿度传感器的设计-11

3.5无线射频模块CC2530-12

3.5.1 CC2530简介-12

3.5.2 CC2530引脚介绍-12

3.5.3 CC2530与单片机连接电路-14

3.5.4 CC2530芯片与PC机连接电路-15

   3.6 电源管理模块-16

4 系统软件设计-17

4.1 系统主程序-17

4.2 终端节点的软件设计-17

4.3 协调器的软件设计-18

4.4 Z-Stack协议栈-19

4.5 上位机软件设计-20

4.5.1 LabWindows/CVI软件开发平台-20

4.5.2温湿度监测系统的上位机设计-21

5 系统调试-22

5.1 软件调试-22

5.1.1系统编译-22

5.1.2 工程参数设置-22

5.1.3 生成.hex文件-23

5.2 硬件调试-23

5.3 数据采集-24

5.4 可行性分析-25

结论-26

致谢-27

参考文献-28