基于ZigBee的大棚环境监测系统设计

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基于ZigBee的大棚环境监测系统设计

作者：陈国绍丁莉王中生

来源：《物联网技术》2013年第10期

摘要：针对当前农业发展的需要，通过采用ZigBee与串口通信技术将温室信息实时传输到监测系统，使种植者可以及时了解大棚环境，并根据接收到的数据对大棚环境进行控制。以https://www.wendangku.net/doc/0713941938.html,开发上位机程序，用传感器接收温湿度数据，并通过ZigBee无线通信模块将信息通

过串口传送给上位机，再由上位机监测软件完成数据的存储。对大棚中每一个节点的温湿度进行实时显示，当超出系统预先设定的温湿度期望值区间时，发出报警声音。实验说明，基于ZigBee的无线传感网络监测系统有着低功耗、小体积、使用简单方便等特点，更加适合现代

化的农业发展。

关键词：ZigBee；串口通信；无线传感网络；实时监测

中图分类号：TP277 文献标识码：A 文章编号：2095-1302（2013）10-0016-03

0 引言

大棚环境监测系统实时地对大棚的温度、湿度等环境因素进行检测，减少了种植人员的工作量；及时地对不利环境进行报警，减少了因为人工疏忽而造成的农作物减产的情况；记录大棚各个时段的环境数据，方便农民对农作物的生长情况作出更全面的了解，方便农民控制大棚环境，使之利于农作物的生长。对大棚温室的控制与管理是农业自动化生产的重要领域。目前，绝大多数的温室控制系统的信号传播方式都是有线传输，大量的布线不可避免。有线传输布线复杂，布线成本高，大棚内的环境温湿度都比较高，使得系统的抗干扰性和可靠性降低，后期的维护难度比较大。而采用无线传输方式可以有效地解决以上问题。

本文设计的大棚环境监测系统，使用单片机和温湿度传感器组成数据采集节点，采用无线射频CC2530（ZigBee）技术进行数据传输，上位机开发则采用Visual https://www.wendangku.net/doc/0713941938.html,和Access数据库系统，将无线节点所采集到的温湿度信息实时地显示到系统界面，从而达到对温度监测的目的。

1 ZigBee技术简介

ZigBee是一种便宜的、低功耗的近距离无线组网通信技术[1]，它有可能运用于几乎所有行业的低速率、短距离的无线通信，近些年多应用于智能家居、工业应用、智能交通、智能建筑和医院应用等。ZigBee的显著特点就是低速率、低功耗、低成本、自配置和灵活的网络拓

扑结构。由于ZigBee技术的传输速率低，传输数据量很小，因此信号的收发时间短；而在非工作模式中，ZigBee节点又处于休眠状态，所以ZigBee节点非常省电。由于ZigBee协议栈相对于其他无线传输技术要简单得多，降低了对控制器的要求，因此可以采用8位单片机和规模