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摘要:實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)信息的及時(shí)獲取和處理，是進(jìn)行現(xiàn)代化精準(zhǔn)管理的重要基礎(chǔ)，如何快速、有效地獲取農(nóng)業(yè)現(xiàn)場(chǎng)各類數(shù)據(jù)成為目前信息農(nóng)業(yè)研究的重要領(lǐng)域。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、無線通信技術(shù)的迅速發(fā)展，為農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)信息監(jiān)控提供了發(fā)展機(jī)遇，特別是隨著GPRS/CDMA無線移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展與成熟，為農(nóng)業(yè)的信息傳輸提供了有效的途徑。 本文采用ZigBEE技術(shù)以及GPRS技術(shù)設(shè)計(jì)了一種遠(yuǎn)程溫室環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)，系統(tǒng)主要由溫室采集ZigBee節(jié)點(diǎn)，協(xié)調(diào)ZigBee節(jié)點(diǎn)，以及GPRS三個(gè)模塊組成，溫室ZigBee節(jié)點(diǎn)通過溫濕傳感器，采集到溫室環(huán)境信息，通過ZigBee無線發(fā)射模塊，將數(shù)據(jù)傳送至協(xié)調(diào)ZigBee節(jié)點(diǎn)的ZigBee模塊后再通過GPRS模塊將溫室環(huán)境信息通過移動(dòng)的GSM網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到遠(yuǎn)程用戶手機(jī)中。仔細(xì)分析ZigBee及GPRS的市場(chǎng)使用情況，選用赫立訊IP-Link 1223模塊實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的無線數(shù)據(jù)傳輸，采用西門子的GPRS模塊TC35實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程傳輸。利用硬件資源、數(shù)據(jù)協(xié)議和各終端模塊程序測(cè)試了系統(tǒng)的整體功能，結(jié)果表明實(shí)現(xiàn)了各功能節(jié)點(diǎn)之間的連接、溫室信息正確傳輸并顯示在用戶手機(jī)上，達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。
關(guān)鍵詞 無線通信；自動(dòng)化控制；遠(yuǎn)程監(jiān)控；ZigBee；GPRS
目錄 摘要 Abstract 1 緒論-1 1.1 課題背景-1 1.2 開發(fā)意義-1 1.3 本課題主要研究的內(nèi)容-1 2 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)-2 2.1系統(tǒng)構(gòu)建及工作原理-2 2.2 系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)-2 2.2.1 器件的選用-2 2.2.2 系統(tǒng)硬件原理框圖-4 2.3 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)-6 2.3.1 溫室采集ZigBee節(jié)點(diǎn)程序設(shè)計(jì)-6 2.3.2 協(xié)調(diào)ZigBee節(jié)點(diǎn)程序設(shè)計(jì)-7 2.3.3 GPRS短信發(fā)送模塊程序設(shè)計(jì)-7 3 ATmega 16L串行通信-9 3.1 USART 的初始化-9 3.1.1 USART數(shù)據(jù)發(fā)送原理-10 3.1.2 USART傳送標(biāo)志位與中斷-11 3.1.3 USART數(shù)據(jù)接收原理-11 3.1.4 USART I/O數(shù)據(jù)寄存器UDR-12 3.2 RS232介紹-13 3.2.1 RS232概述-13 3.2.2 單片機(jī)與PC機(jī)通訊方式-14 4 ZigBee模塊設(shè)計(jì)-15 4.1 ZigBee簡(jiǎn)介-15 4.1.1 ZigBee介紹-15 4.1.2 ZigBee堆棧結(jié)構(gòu)-15 4.1.3 ZigBee堆棧容量和ZigBee設(shè)備-16 4.1.4 ZigBee技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)-16 4.2 IP-Link 1223 簡(jiǎn)介-17 4.2.1 IP-Link 1223 介紹-17 4.2.2 IP-Link 1223 模塊規(guī)格-17 4.2.3 IP-Link 1223 Mesh網(wǎng)絡(luò)組建-19 4.3 單片機(jī)與IP-Link 1223 ZigBee模塊的硬件連接原理圖-19 4.4 IP-Link 1223 ZigBee模塊的軟件設(shè)計(jì)-20 4.4.1 IP-Link 1223 指令設(shè)置-20 4.4.2 IP-Link 1223的二進(jìn)制指令模式設(shè)置-20 4.4.3 單片機(jī)控制IP-Link 1223的軟件設(shè)計(jì)-22 5 GPRS模塊設(shè)計(jì)-24 5.1 GPRS簡(jiǎn)介-24 5.1.1 GPRS介紹-24 5.1.2 GPRS與單片機(jī)通訊-24 5.2 AT指令簡(jiǎn)介-24 5.2.1 AT指令概述-24 5.2.2 短信息相關(guān)AT指令及傳輸格式-25 5.3 基于GPRS的TC35短信發(fā)送模塊介紹-26 5.4單片機(jī)控制TC35模塊設(shè)計(jì)-27 6 調(diào)試-29 6.1 ICCAVR介紹-29 6.2 工程的建立-29 6.3 編譯器設(shè)置-30 6.4 工程編譯-30 6.5 硬件調(diào)試-31 6.5.1傳感器調(diào)試-31 6.5.2 溫度采集ZigBee節(jié)點(diǎn)硬件圖-32 6.5.3 協(xié)調(diào)ZigBee節(jié)點(diǎn)硬件圖-32 結(jié)論-33 致謝-34 參考文獻(xiàn)-35 |
