基于Zigbee的智能温室大棚管理系统开发设计方案.doc

PAGE 第一届山东省物联网应用设计大赛 设计方案文档 基于Zigbee的智能温室大棚管理系统 Intelligent Greenhouse Control System based on Zigbee 设 计 方 案 参赛学校： 青岛农业大学 作 者： 王文刚 张增伟 孙 琳 指导教师： 王 蕊 2014年06月20日 目录 TOC \o 1-2 \h \z \u 摘要 h I Abstract h II 第1章 快速说明 h 1 1.1 智能大棚系统总体设计 h 1 1.2 硬件系统模块与器件选用 h 3 1.3 软件系统结构 h 8 1.4 中间件系统结构 h 9 第2章 方案立项 h 11 2.1 立项背景与意义 h 11 2.2 项目核心技术概述 h 12 2.3 项目研究目的与内容 h 15 第3章 硬件系统的设计与实现 h 17 3.1 智能大棚硬件系统结构 h 17 3.2 传感模块与数据存储模块电路设计 h 18 3.3 无线通信模块设计 h 21 3.4 显控模块电路设计 h 25 3.5 电源模块电路设计 h 26 第4章 软件系统的设计与实现 h 28 4.1 驻场管理系统 h 28 4.2 远程控制系统 h 30 第5章 中间件系统的设计与实现 h 32 5.1 中间件系统功能 h 32 5.2 中间件系统软件开发 h 33 第6章 作品成果展示 h 36 第7章 方案创新 h 38 参考文献 h 40 摘要 我国是农业大国，人口总数占世界总人口的1/5，因此，农作物的优质高产对国民经济的意义重大。目前，国内对农业大棚的管理主要采用传统的人工管理方式，即管理人员根据生产经验周期性地手动调节光照、温度、湿度等作物生长指标，并进行人工灌溉、施肥等培植操作。这种方式需要较高的管理成本，还会带来生产效率低下、资源浪费以及环境污染等一系列问题。 因此，针对农业大棚传统管理方式的弊端，本项目研究开发了基于LPCXpresso-LPC1115 （Cortex-M0）硬件平台的农业大棚智能管理系统。本系统设计了光感、温度、湿度等传感器节点，实现对大棚内环境参数的全天候监测。并利用Zigbee无线传输技术，将监测数据实时传送至监控中心和管理网站。管理人员通过网络或中间件系统即可实现对农业大棚的远程控制和科学有效地管理。本项目的研究，适应我国农业由传统农业向精准农业转型的迫切需求。项目成果的应用，将会大幅度降低农业大棚管理的人工成本，有效提高农作物的生产和流通效率。 关键词：智能大棚；Zigbee技术；嵌入式系统；LPC1115 Abstract China is a big agricultural country, which share 1/5 of the worlds total population with a great demand of food. The high yield and quality of crops are great significance to the national economy. However, the current managements of our country are behindhand; it mainly relies on the people to watering, fertilizing and so on. The administrators regulate the light, humidity, temperature manually basing on their own experience. This way increased the cost of labor, causing a series of problems such as the low products efficiency, the waste of resources and the environment pollution. In order to change this situation, adjust the agricultural production structure, accelerate our country’s agriculture from the traditional mode to the modern one, we ca