基于ZigBee和Arduino的温室参数采集节点设计
基于ZigBee无线传感网络的大棚数据采集系统的设计
数 码 设 计 PEAK DATA SCIENC收稿日期：2017-11-01；修回日期：2017-12-19。
作者简介：高昕（1965-）女，安徽淮南人，博士，副教授，硕士生导师，多年来一直从事控制工程与电力传动及控制技术方面的研究和教学工作，获2011年度校优秀教师，承担安徽理工大学博士基金配电质量技术在小系统中的应用研究项目。
E-mail: 476398437@·79·计算机与应用DOI ：10.19551/ki.issn1672-9129.2018.01.031基于ZigBee 无线传感网络的大棚数据采集系统的设计高昕*，魏韬，樊世鑫，朱梦杰（安徽理工大学电气与信息工程学院，安徽淮南，232000）摘要：针对于我国农业大棚存在着采集精度偏低，远程控制信号不稳定等缺点，本文提出了一种基于ZigBee 平台构建起来的无线传感网络，通过传感器节点对大棚内的各项参数进行监测，相对于其它无线通信技术，ZigBee 无线通信技术具有低功耗，高性能，传输信息准确等优点，引入卡尔曼滤波算法对数据进行融合处理。
营造了一种优良的内部智能生长环境，大大提高了农作物的生长效率。
关键词：农业大棚；ZigBee；无线传感网络；卡尔曼滤波算法中图分类号：TP29 文献标识码：A 文章编号文章编号：：1672-9129(2018)01-0079-03The Design of Data Acquisition System Based on ZigBee Wireless SensorNetworkGAO Xin*, WEI Tao, FAN Shixin, ZHU Mengjie(anhui university of science & technology, school of electrical and information engineering, Anhui Huainan, 232000, China)Abstract ：in view of our country agriculture greenhouse has the low acquisition precision, remote control signal unstable faults, this paper proposes a kind of technology of wireless sensor network based on ZigBee platform, sensor nodes inside the greenhouse through the various parameter monitoring, relative to other wireless technology, ZigBee wireless communication technology has many advangtages,such as low power consumption, high performance, accurate transport information and so on,the goal of the introduction of the kalman filtering algorithm is to fusion processing data. It has created an excellent internal intelligent growth environment and greatly improved the growth efficiency of crops.Keywords ：agricultural greenhouse ；ZigBee ；wireless sensor network ；kalman filtering algorithm引用：高昕, 魏韬, 樊世鑫, 等. 基于ZigBee 无线传感网络的大棚数据采集系统的设计[J]. 数码设计, 2018, 7(1): 79-80. Cite ：GAO Xin, WEI Tao, FAN Shixin, et al. The Design of Data Acquisition System Based on ZigBee Wireless Sensor Network[J]. Peak Data Science, 2018, 7(1): 79-80.引言由于我国目前农业产值低下，农业技术不够先进，使得当前资源利用率不高，所以智能农业的概念得以提出，当前形势下主要运用于大棚环境下的环境参数监控，通过各类传感器构成的终端节点对大棚内的各个参数进行数据采集，为了提高采集精度，采用了卡尔曼滤波算法进行去燥，去冗余处理，并且使用无线通信模块，通过ZigBee 技术，以无线传感器网络为基础构成一套智能环境系统，对监测到的数据进行处理与反馈，很大程度上节约了劳动力，提高了生产效率。
基于ZigBee无线传感网络的大棚数据采集系统的设计
基于ZigBee无线传感网络的大棚数据采集系统的设计作者：高昕魏韬樊世鑫朱梦杰来源：《数码设计》2018年第01期摘要：针对于我国农业大棚存在着采集精度偏低，远程控制信号不稳定等缺点，本文提出了一种基于ZigBee平台构建起来的无线传感网络，通过传感器节点对大棚内的各项参数进行监测，相对于其它无线通信技术，ZigBee无线通信技术具有低功耗，高性能，传输信息准确等优点，引入卡尔曼滤波算法对数据进行融合处理。
营造了一种优良的内部智能生长环境，大大提高了农作物的生长效率。
关键词：农业大棚;ZigBee;无线传感网络;卡尔曼滤波算法中图分类号：TP29 文献标识码：A 文章编号：1672-9129（2018）01-0079-03The Design of Data Acquisition System Based on ZigBee Wireless Sensor NetworkGAO Xin*， WEI Tao， FAN Shixin， ZHU Mengjie（anhui university of science & technology， school of electrical and information engineering，Anhui Huainan， 232000， China）Abstract：in view of our country agriculture greenhouse has the low acquisition precision，remote control signal unstable faults， this paper proposes a kind of technology of wireless sensor network based on ZigBee platform， sensor nodes inside the greenhouse through the various parameter monitoring， relative to other wireless technology， ZigBee wireless communication technology has many advangtages，such as low power consumption， high performance， accurate transport information and so on，the goal of the introduction of the kalman filtering algorithm is to fusion processing data. It has created an excellent internal intelligent growth environment and greatly improved the growth efficiency of crops.Keywords：agricultural greenhouse;ZigBee;wireless sensor network;kalman filtering algorithm引用：高昕，魏韬，樊世鑫，等. 基于ZigBee无线传感网络的大棚数据采集系统的设计[J]. 数码设计， 2018， 7（1）： 79-80.Cite：GAO Xin， WEI Tao， FAN Shixin， et al. The Design of Data Acquisition System Based on ZigBee Wireless Sensor Network[J]. Peak Data Science， 2018， 7（1）： 79-80.引言由于我国目前农业产值低下，农业技术不够先进，使得当前资源利用率不高，所以智能农业的概念得以提出，当前形势下主要运用于大棚环境下的环境参数监控，通过各类传感器构成的终端节点对大棚内的各个参数进行数据采集，为了提高采集精度，采用了卡尔曼滤波算法进行去燥，去冗余处理，并且使用无线通信模块，通过ZigBee技术，以无线传感器网络为基础构成一套智能环境系统，对监测到的数据进行处理与反馈，很大程度上节约了劳动力，提高了生产效率。
基于ZigBee的温室无线监测系统设计
当不采集数据时进入睡眠模式，此时只保留 MCU 的定时 器、 中 断 和 无 线 模 块， 其 他 断 电。 无 线 模 块接收到数据时传感器节点被唤醒。节点接收到 数据包后比较数据包头的 ID 与自己的 ID 是否一 致，一致则 接 收， 反 之 舍 弃。 收 到 命 令 后， 节 点 向协调器发送自己的 MAC 地址，收到协调器的确 认后，采集数 据 并 向 协 调 器 发 送 采 集 的 数 据， 完 成后进入睡眠模式。
1 系统总体方案设计
温室环境无线监测系统由分布于温室中的无 线传感器节点和网络协调器节点组成，各温室经 网络协调器节点通过 RS － 485 总线连接到监控室 的上位机，管理人员通过上位机实时查看各温室 环境参数。温室大小在各无线传感器节点的通信 覆盖范围内，故本系统无线网络中只设一个网络 协调器节点 （ FFD） 和数个传感器节点 （ RFD） ， 不设路由器节点，综合考虑无线网络的覆盖能力、 功耗、可靠性，选择星型网络拓扑结构［4］。
含一个网络协调器节点以及六个无线传感器节点 的无线传感器网络。网络协调器节点和无线传感 器节点均基于 CC2430 构建。协调器节点负责网络 的建立和管理，并通过 485 总线与上位机通信； 传 感器节点负责数据采集并将数据传送给协调器节 点，并接收通过协调器节点传来的上位机的命令。 系统总体方案如图 1 所示。
SHT10 及 TSL2561 供电，并使用 DC － DC 稳压器 TPS60130 将 电 池 的 3V 电 压 转 换 为 5V 电 压，为 MH － 410D 供电。充电电池供电，与采用太阳能电 池供电相比， 有 利 于 保 持 节 点 的 体 积 较 小， 并 且 不受天气、光 照 的 影 响。 在 电 池 进 入 低 电 量 的 状 态时还可发出低电量信号，提醒工作人员进行充 电，环保并且维护方便［6］。
基于ZIGBEE的温室数据采集系统设计
摘要：该文基于zigbee技术给出了一种用于温室数据采集的系统方案。
硬件部分选择温湿度传感器sht11和光传感器tsl2550d采集温室环境参数，软件部分采用c语言编写上位机程序，数据的采集和传输采用周期上报和中断立即上报两种工作方式。
实验结果表明，该系统可以实时、准确、可靠地完成温室环境因子监测，有效地降低了系统功耗，为今后将该网络应用于实际温室的数据采集打下基础，具有广泛的应用前景。
关键词：zigbee；数据采集；温室；sht11；tsl2550d中图分类号 s625.5 文献标识码 a 文章编号 1007-7731（2016）12-0122-04design of data acquisition system for greenhouse based on zigbee technology li xiaojuan et al.（henan institute of science and technology，xinxiang 453003，china）温室大棚可以在不同季节为农作物提供其生长发育所需的环境，适宜的环境对促进农作物的产量和品质起着举足轻重的作用。
温室生产的一个重要环节是数据的采集与监控。
本文基于zigbee技术给出了一种用于温室数据采集[1，2]的设计方案。
1 硬件电路设计1.1 温湿度采集电路设计温室环境因子中，温湿度的监测相当重要。
本系统采用瑞士sensirion公司推出的新一代基于cmosenstm技术的数字式温湿度传感器sht11，它将温湿度传感器和相关电路功能部件全部采用cmos技术放置在一个芯片内，这就使得测量精度提高；另外，它具有iic二线串行总线接口，方便与任何类型的微处理器、微控制器接口相连，为温湿度的微机化测试带来极大的方便[3，4]。
其与微控制器的接口如图1所示。
如图1所示，sck接到微控制器的i/o口，通过i/o口模拟时钟信号来实现微处理器与sht11之间的同步通讯。
基于Zigbee无线通信技术的智能农业温室监测系统
基于Zigbee无线通信技术的智能农业温室监测系统摘要本文基于Zigbee无线通信技术，设计并研究了一种智能农业温室监测系统。
该系统采用传感器对温室内的环境数据进行采集，并通过Zigbee无线通信技术将数据传输至控制中心，实现对温室环境数据的实时监测与控制。
本文对该系统的硬件和软件进行了详细的设计和实现，并进行了实验验证。
实验结果表明，该系统具有稳定可靠、实时性好、易于安装和维护等特点，能够为农业生产提供重要的技术支持。
关键词：Zigbee；智能农业；温室监测；无线通信技术；传感器；控制中心AbstractBased on the Zigbee wireless communication technology, this paper designs and researches an intelligent agriculture greenhouse monitoring system. The system uses sensors to collect environmental data inside the greenhouse, and transmits the data to the control center through Zigbee wireless communication technology, realizing real-time monitoring and control of the greenhouse environment data. This paper elaborates on the hardware and software design and implementation of the system, and conducts experimental verification. The experimental results show that the system is stable and reliable, has good real-time performance, and is easy to install and maintain, which can provide important technical support for agricultural production.Keywords: Zigbee; intelligent agriculture; greenhouse monitoring; wireless communication technology; sensors; control center第一章绪论1.1 研究背景和意义随着农业现代化的不断推进，智能化农业已经成为当今世界农业发展的主要趋势之一。
基于ZigBee温室环境监测系统电路设计
基于ZigBee温室环境监测系统电路设计为了解决传统有线监测现场布线的繁琐、作物变更时又需要重新的布置等不利因素，本文对基于ZigBee 无线传感网络技术的温室环境监测系统进行了研究。
无线传感网络是在传感技术、通信技术和计算机技术的基础上发展而成的一种全新的信息获取和处理技术，目前基于IEEE802．15．4 协议标准的ZigBee 技术日渐成熟，并极大地推动了无线传感器网络走向实用，把无线传感器网络技术应用于农业自动控制也具有了可行性。
电路原理：温室环境监测系统是通过硬件和软件的结合实现了对温度、湿度和光照强度的实时监测。
无线传感网络主要包括协调器节点和传感器采集节点这两类硬件平台，协调器节点由无线节点模块和智能主板模块组成，传感器采集节点由传感器模块和智能主板模块组成。
传感器节点是通过ZigBee 无线传感网络和协调器节点之间进行通信的，协调器节点是连接传感器节点和计算机的桥梁，负责组网和集中监测终端发来的数据并通过串口RS232 上传至上位机。
无线节点模块主要由射频单片机构成，MCU 是TI 的CC2530 芯片，用的是2.4G 载频，棒状天线。
传感器模块有两个传感器，分别是温湿度传感器SHT10 和光电传感器BPW34S。
智能主板模块由电源转换电路、运放电路、串口电路、复位电路和可程序控制LED 显示电路这几个部分组成。
软件设计包括节点控制程序和上位机监测界面程序两个方面，节点控制程序是在IAREmbeddedWorkbench 开发环境下用C 语言实现的，包括传感器节点控制程序和协调器节点控制程序，上位机监测界面是在VisualStudio2005 的开发环境下用VC++实现的。
最后通过实验验证了该设计的可行性，基本达到了要求。
tips:感谢大家的阅读，本文由我司收集整编。
仅供参阅！。
基于Arduino的蔬菜大棚环境监控系统设计
• 169•近年来，我国的蔬菜大棚得到了快速的发展，已经成为了农业生产过程中关键的部分。
大棚内的温度、湿度、光照、二氧化碳浓度等条件都在不同程度地影响着蔬菜的生长，管理好蔬菜大棚的环境是一件非常繁琐却重要的工作。
农户除了需要有种植技术以外，还需要随时了解大棚内的环境状况，是否适合蔬菜的生长，这样会导致人力资源的浪费。
因此针对以上的情况，设计了一个以为Arduino UNO为控制核心，利用温湿度传感器、C02传感器、光照度传感器等来实时收集大棚的环境数据，并通过网页的形式实时展示大棚的环境数据。
1 系统设计蔬菜大棚环境监控系统主要由三个部分组成，环境数据采集模块、环境数据存储模块和数据实时展示模块组成。
1.1 环境数据采集设计Arduino是一款便捷灵活、方便上手的开源电子原型平台，包括硬件（各种型号的Arduino板）和软件（Arduino IDE）。
Arduino UNO是Arduino中易于使用，相对比较灵活的一款。
Arduino UNO 是基于ATmega 328p微控制器，并且还有具有ATmega16U为控制器，能够在单个时钟周期内执行功能强大的指令。
它拥有14个数字引脚（6个PWM）和6个模拟引脚，拥有足够多的IO口，而且还具有超级便捷的电源管理和内置电压调节功能。
温湿度传感器DHT11是一款有已校准数字信号输出的温湿度传感器。
其精度湿度+-5%RH，温度+-2℃，量程湿度20-90%RH，温度0-50℃。
其供电电压为3.3-5V DC，输出为单总线数字信号。
DHT11包括一个电阻式感湿元件和一个NTC测温元件，并与一个高性能8位单片机相连接。
因此该产品具有品质卓越、超快响应、抗干扰能力强、性价比极高等优点。
光照度传感器GY-302 BH1750内置16bitAD转换器，直接数字输出，省略复杂的计算，省略标定。
其供电电压为3-5V，测量范围为0-65535lx，拥有接近视觉灵敏度的分光特性，不区分环境光源，可以对广泛亮度进行1lx的高精度测定。
基于Arduino技术的温室环境监测系统的设计
电工电气 (20 9 No.9)基于Arduino技术的温室环境监测系统的设计史丽娟(常州信息职业技术学院 电子工程学院，江苏 常州 213164)0 引言随着社会消费水平和生活质量的提高，人们对绿色植物和花卉的需求越来越大。
目前花卉温室大棚较多采用人工方式进行环境感知。
传统的人工方式进行数据采集方式，不便于通过智能化方式进行数据保存、处理和分析，难以对温室环境做到实时调节。
物联网时代的到来为这样的问题带来了良好的解决方案。
本文在现有的物联网技术应用的研究成果之上，并针对传统无线传感节点的成本高、可扩展性差等不足，利用新兴技术Arduino的优势设计一款温室环境监测系统。
系统通过温湿度传感器、光敏传感器、土壤湿度传感器对环境参数进行采集，利用LabVIEW软件进行上位机监控系统开发，同时可通过发送命令实现浇水及开窗透气等功能。
智能花卉养殖相对于传统花卉养殖最大的意义是能够实现智能化农业生产管理达到节约人力和高效生产的目的，通过各种传感器和计算机达到对花卉生理参数的实时监测，进行信息化的管理。
该系统具有开发周期短、成本低、易于长期监测等优点。
1 温室监测系统方案的设计1.1 系统方案设计系统利用PC作为上位机，实现软件程序的运行以及串口数据的读取。
采用LabVIEW软件开发系统，完成对花卉养殖环境的参数进行显示、分析、存储和管理。
下位机采用Arduino UNO R3，由输入模块、输出模块、主控模块和电源模块4个部分组成。
利用传感器对花卉环境参数进行监测，Arduino将传感器参数传给上位机并利用LabVIEW 对相关数据进行转换得到系统需要的数据。
将数据传给Arduino，对输出模块进行控制。
系统结构如图1所示。
1.2 系统功能根据温室花卉种植管理的特点，在构建温室监测系统时，从用户体验的角度和种植角度两个维度进行考虑，系统需要具有以下功能。
1)实现大棚内环境(包括光照强度、温度、湿度、CO2浓度和土壤湿度)的数据实时采集、传输和反馈等；2)监控软件主要考虑两个方面：一是信号的采集、监控，二是信息的管理、综合分析；3)自动报警和调节功能：当某一参数值超出给定的阈值时，能够通过调节机制使输出设备做出相应的动作，保证花卉保持在最适宜的环境当中，如自动浇花功能；4)能对环境采集数据进行查看，同时能对历史数据进行查看和管理。
基于Arduino的智慧农业大棚环境监控系统设计
电气与信息工程河南科技Henan Science and Technology总第874期第3期2024年2月收稿日期：2023-07-10作者简介：江美枝（1995—），女，本科，专任教师，研究方向：电子信息、人工智能。
基于Arduino 的智慧农业大棚环境监控系统设计江美枝（武昌职业学院，湖北 武汉 430200）摘 要：【目的】为了提高农作物产量、生产效益及生产效率，同时实现大棚农业的自动化、智能化管理，以Arduino 控制主板为核心，设计出智慧农业大棚环境监控系统。
【方法】该系统通过温度传感器、光照检测传感器、土壤湿度传感器来采集大棚内的相关数据，并将采集到的数据上传到Ar⁃duino 主芯片，通过对数据进行对比，实现自动化控制，调整大棚内的各项环境参数，使农作物达到生长最佳状态。
【结果】当检测到温度不佳时，自动开启温度控制系统，进行散热或加热，调整大棚内温度，使大棚内的温度达到理想状态；当检测到光线不利于农作物生长时，自动开启光电控制系统来调整光照强度；当检测到土壤湿度不利于植物生长时，自动启动灌溉系统，直到土壤湿度达标才自动停止灌溉。
【结论】经过试验测试，该系统对检测到的数据能快速处理，且控制模块的灵敏度高。
智慧农业大棚可实现自动化、智能化管理，更符合现代农业大棚种植需求。
关键词：Arduino ；传感器；自动控制中图分类号：TP212；TP277 文献标志码：A 文章编号：1003-5168（2024）03-0014-04DOI ：10.19968/ki.hnkj.1003-5168.2024.03.003Design of Intelligent Agricultural Greenhouse Environment Detection System Based on ArduinoJIANG Meizhi(Wuchang Polytechnic College, Wuhan 430200,China)Abstract:[Purposes ] In order to improve the production yield, benefit, and efficiency of crops, and toachieve automated and intelligent management of greenhouse agriculture, an intelligent agriculturalgreenhouse environment detection system is designed with Arduino control motherboard as the core. [Methods ] The system detects relevant data in the greenhouse environment through temperature sensors, light detection sensors, and soil humidity sensors, and sends the detected data to the Arduino main chip. By means of data comparison, automatic control is made to ensure that all environmental parameters in the greenhouse reach the optimal state of crop growth. [Findings ] When poor temperature is detected, the temperature control system is automatically turned on to dissipate heat or heat, and the temperature inside the greenhouse is adjusted to reach the ideal state; when detecting that light is not conducive to crop growth, the system automatically turns on the photoelectric control system to adjust the light inten⁃sity; when it is detected that soil moisture is not conducive to plant growth, the irrigation system will auto⁃matically start until the soil moisture meets the standard, and irrigation can be automatically stopped. [Conclusions ] After experimental testing, the data detected in the system can be processed quickly, and the control module has high sensitivity. The intelligent greenhouse environment can achieve automated and intel⁃ligent management, which is more in line with the needs of modern agricultural greenhouse planting.Keywords: Arduino; sensor; automatic control0 引言随着科技进步和社会发展，我国大棚农业发展迅速。
基于zigbee的蔬菜大棚环境参数采集系统设计
摘要目前，ZigBee技术差不多广泛应用于近距离传输的无线通信领域，尤其是在工农业操纵、医疗卫生方面日益起着越来越重要的作用。
本设计意在通过ZigBee无线通信技术构建一个无线传感器网络（WSN），采纳树型网络拓扑结构，对加入该网络的传感器节点进行温度、湿度、光照强度和二氧化碳浓度的数据进行采集和分析，将此应用于对农业里温室的环境检测和操纵当中，幸免了有线网络的布线问题和成本问题。
本设计利用了一个结构合理的Web应用程序，搭建Web服务器来动态显示传感终端所采集的温室数据。
关键词：ZigBee；CC2430；无线传感器网络；温湿度采集AbstractCurrently, ZigBee technology has been widely used in close range transmission of wireless communications is increasingly playing an increasingly important role, especially in the agricultural and industrial control, medical protection. This design is intended to build a wireless sensor network (WSN), the adoption of ZigBee wireless communication technology, the use of a tree network topology, sensor nodes join the network temperature, humidity, light intensity and carbon dioxide concentration of the data collection and analysis will this applied to the detection and control of the environment on agricultural greenhouse, to avoid the cable network cabling problems and cost issues. This design uses a rational structure of the Web application, set up a Web server to dynamically display greenhouse data collected by the sensor terminal.Key words: ZigBee; CC2430; wireless sensor networks; temperature acquisitio目录摘要 (I)Abstract (II)目录 (III)前言 (V)1.绪论 (1)1.1研究的背景和意义 (1)1.2 国内外温室测控系统研究现状 (1)1.2.1 国内温室测控系统研究现状 (1)1.1.2 国外温室测控系统研究现状 (2)2.系统分析 (4)2.1 系统总体架构 (4)2.2 系统设计原理 (5)2.3 系统节点设计 (6)3.系统概述 (8)3.1 数字温湿度传感器SHT10 (8)3.2 CC2430芯片 (10)3.3串行通信接口RS-232 (12)3.4 显示模块 (13)3.5 报警模块 (14)4.系统软硬件的设计 (15)4.1 系统硬件设计 (15)4.1.1 Zigbee节点硬件设计 (15)4.1.2 传感器节点硬件设计 (16)4.1.3 温湿度数据采集节点设计 (18)4.1.4 基站节点的设计 (21)4.2 系统软件设计 (26)4.2.1 Zigbee网络软件设计 (26)4.2.2 传感器终端软件设计 (26)4.3 服务端的设计和实现 (27)4.4 远程主机端的设计和实现 (27)5.系统测试 (29)5.1系统测试步骤 (29)5.2系统测试结果 (29)5.2.1 系统的硬件测试 (29)5.2.2 协议栈的测试 (29)5.2.3 GPRS测试 (29)5.2.4 上位机的测试 (29)5.3系统测试结果分析 (30)结论 (31)参考文献 (32)致谢 (33)前言随着我国国民经济的进展人民生活水平日益提高,冬季大棚蔬菜市场日渐扩大。
基于ZigBee技术的温度数据采集监测系统的设计
基于ZigBee技术的温度数据采集监测系统的设计一、概述随着物联网技术的飞速发展，无线传感器网络在工业生产、环境监测、智能农业等领域得到了广泛应用。
温度数据采集作为基础且关键的环境参数之一，对于保障生产安全、提高生产效率、实现智能化管理具有重要意义。
ZigBee技术作为一种短距离、低功耗的无线通信技术，凭借其低成本、易部署、高可靠性等特点，已成为无线传感器网络的主流技术之一。
本文旨在设计一种基于ZigBee技术的温度数据采集监测系统。
该系统利用ZigBee无线传感器网络采集环境温度数据，通过数据传输和处理，实现对温度信息的实时监测和分析。
系统设计注重实用性和可靠性，力求在保证数据准确性的同时，降低成本和提高效率。
本论文的主要内容包括：对ZigBee技术和无线传感器网络进行概述，分析其在温度数据采集监测系统中的应用优势详细阐述系统设计的整体架构，包括硬件选型、软件设计、网络通信协议等方面对系统的关键技术和实现方法进行深入探讨，如数据采集、传输、处理及显示等通过实验验证系统的性能和稳定性，并对实验结果进行分析和讨论。
本论文的研究成果将为无线传感器网络在温度数据采集监测领域的应用提供有益参考，对推动相关行业的技术进步和产业发展具有积极意义。
1.1 研究背景随着物联网技术的飞速发展，无线传感器网络（Wireless Sensor Networks, WSN）在环境监测、工业控制、智能农业等领域得到了广泛的应用。
作为WSN的关键技术之一，ZigBee技术因其低功耗、低成本、短距离、低速率、稳定性好等特点，成为实现WSN的重要手段。
温度数据采集监测系统作为WSN的一个重要应用，通过对环境温度的实时监测，为生产生活提供准确的数据支持，对于保障生产安全、提高生活质量具有重要意义。
传统的温度数据采集监测系统多采用有线方式，存在布线复杂、扩展性差、维护困难等问题。
为了解决这些问题，基于ZigBee技术的无线温度数据采集监测系统应运而生。
(完整版)基于ZigBee的多点温度采集系统设计与实现(毕业论文)
HUNAN UNIVERSITY 毕业设计(论文)设计论文题目：基于ZigBee的多点温度采集系统设计与实现学生姓名：宋强军学生学号：专业班级：通信工程三班学院名称：信息科学与工程学院指导老师：肖玲学院院长：章兢2011 年6 月1 日基于ZigBee的多点温度采集系统设计与实现摘要随着生产技术的发展，温度数据检测技术广泛应用于工业远程控制系统，并逐步显示出远程和网络的特性。
传统的温度采集系统，主要方式是有线连接节点，此方法的特点是布局复杂和可扩展性差。
事实上，在某些领域有线连接方式甚至不能应用。
因此，最理想的方法是采用无线连接收集和传送数据。
作为新兴的短距离，低功耗低成本的无线通信技术，zigbee 已广泛应用于工业控制，消费性电子，家电自动化，医疗监控等领域。
本文在对无线传感器及其网络协议技术分析的基础上，设计出一种基于zigbee为基础的无线温度采集系统。
用基于zigbee网络的无线方式通过温度测量节点收集温度数据。
通过串口通信线路连接主要节点和前端电脑。
然后，电脑存储温度数据至数据库，以便实现数据的统一管理。
论文首先介绍了Zigbee技术研究内容以及无线传感器网络的研究现状。
随后总结了Zigbee技术的优点，接下来对Z-Stack协议栈结构进行了分析。
接着介绍了系统的硬件和软件设计。
首先从硬件方面论述了温度传感器模块、数据汇聚模块的系统构成。
接着论述了系统的软件设计，主要对上位机用户监控界面的设计和温度传感器模块、数据汇聚模块的设计这三部分进行了介绍。
数据汇聚模块实现组建网络、分配网络地址的功能，温度传感器模块实现加入网络、数据采集、数据存储、数据上传、通信、等功能。
关键词：Zigbee，无线传感器网络，多点温度采集，Z-StackDesign and Realization of Multi-Node TemperatureAcquisition System Based on ZigBeeAbstractWith the development of producing technology, monitoring techniques of temperature data are being applied to all kinds of industrial process control systems and gradually showing the feature of far-distant and networking. In the traditional temperature acquisition system, the method to connect nodes is wired, this way possesses the characteristic of complex layout and poor extensibility. In fact, the wired way even cannot be utilized in some application. Therefore, the ideal way to collect and transmit data is employing wireless connection. As a kind of emerging short-distant, low-power consumption and low-cost wireless communication technology, ZigBee , medical monitoring and so on.In this Paper，on the basis of the wireless sensor network Protocol analysis technology，, a kind of temperature acquisition system which based on ZigBee wireless transmission technology is designed in this article, the temperature data collected through the temperature measuring nodes is transmitted to the major-node by ZigBee network in a wireless method,the major-node communicates with the upper computer through the serialport line, thereafter, the PC stores the temperature data into the databasein order to realizing the uniformly control of the data. Firstly, the general research situation in the field of Zigbee and the development trend are reviewed. It also reviews the research content of the WSN. Then the paper discusses the network Structure .Following the paper takes an in-depthstudy of the Z-Stack designed by TI. In the field of ,the structure ofmodules is described in details including the temperature sensor moduleand the data acquisition module .In the software design ,GUI and module’ssoftware are discussed, which includes the formation of networks ,address assignment ,join the network ,data acquisition, data storage ,data upload, communication.Key words: Zigbee, wireless sensor network, Multi-Node Temperature Acquisition ,Z-Stack目录1 绪论......................................................................................................................................1.1无线传感器网络...........................................................................................................1.1.1无线传感器网络概况 ........................................................................................1.1.2无线传感器网络应用现状 ................................................................................1.1.3无线传感器网络未来展望 ................................................................................1.2基于Zigbee技术的无线传感器网络.........................................................................1.3本文主要结构...............................................................................................................2 TI Z-Stack协议栈..............................................................................................................2.1.1 Zigbee协议栈结构............................................................................................2.2 Zigbee网络拓扑结构..................................................................................................2.3 Z-Stack协议栈介绍 ....................................................................................................2.3.1网络寻址.............................................................................................................2.3.2绑定.....................................................................................................................2.3.3路由协议.............................................................................................................2.3.4消息发送函数.....................................................................................................2.3.5网络的组建过程 (1)2.3.6消息接收函数 (1)2.4本章小结 (1)3 系统介绍 (1)3.1系统的整体介绍 (1)3.2系统硬件介绍 (1)3.2.1主要硬件简介 (1)3.2.2温度传感器模块电路原理图 (1)3.2.3数据汇聚模块（协调器） (1)4 软件设计实现 (1)4.1上位机（PC机）监控界面 (1)4.2模块的软件设计 (2)4.2.1数据汇聚模块（协调器）的软件设计 (2)4.2.2温度传感器模块（终端节点）的软件设计 (2)4.3 本章小结 (2)5 总结与展望 (3)5.1总结 (3)致谢 (3)参考文献 (3)1 绪论1.1无线传感器网络1.1.1无线传感器网络概况无线传感器网络与传统的网络不同，它是以数据为中心的自组织无线网络，网络的节点部署密集，网络拓扑结构动态变化。
基于Zigbee的温度采集系统设计
基于Zigbee的温度采集系统设计【摘要】为了降低生产成本，减少工作量。
设计了温度采集系统，该系统采用CC2530芯片作为核心芯片，以z-stack平台组建zigbee无线网络。
该无线网络包括协调器，三个终端设备，将每个终端设备里内置温度传感器作为数据来源，进行环境温度数据采集，并将采集到的数据通过zigbee无线网络的传输最终经串口调试助手显示在电脑上。
进而实现最简单的温度采集目标。
【关键词】Zigbee；CC2530；温度采集1.系统设计该采集系统由Zigbee协调器，三个终端设备组成。
在任何一个网络中协调器均负责组建无线网络，协调整个网络以及与各节点的通信，还要完成成员身份管理、链路状态信息管理以及分组转发等任务。
而三个终端设备经申请后加入该无线网络并被分配网络地址后与协调器绑定在一起进行数据采集。
将采集到的数据传输给协调器并经串口调试助手显示在上位机界面。
2.系统硬件设计2.1 CC2530芯片介绍CC2530是用于2.4-GHz，IEEE 802.15.4、Zigbee和RF4CE应用的一个真正的片上系统（SoC）解决方案。
其原理图如图1所示。
图1 CC2530原理图CC2530结合了领先的RF收发器的优良性能，采用标准的增强型8051CPU，系统内可编程闪存，8-KB RAM还有其他更强大的功能。
CC2530有四种不同的闪存版本：CC2530F32/64/128/256，分别具有32/64/128/256KB的闪存。
2.2 传感器模块在本实验采用CC2530片内温度传感器。
每个终端设备均内置了温度传感器，通过它们采集回来的数据经与TEM_SENSOR相连的A/D转换模块得到主控芯片能够识别的数字量随后进行软件滤波得到稳定的信号。
将处理后的数据通过Zigbee协议栈组建的无线网络传输给协调器。
进而可以通过串口线显示在电脑上观察到直观的数据。
2.3 ADC采集模块CC2530内部具有一个12位的ADC，利用3.3V电源加载到第二个滑动变阻器两端，随着阻值的变化电压变化，而ADC采集此变化值输入到AIN7。
基于zigbee的蔬菜大棚环境参数采集系统设计
基于zigbee的蔬菜大棚环境参数采集系统设计目前，ZigBee技术差不多广泛应用于近距离传输的无线通信领域，专门是在工农业操纵、医疗卫生方面日益起着越来越重要的作用。
本设计意在通过ZigBee无线通信技术构建一个无线传感器网络〔WSN〕，采纳树型网络拓扑结构，对加入该网络的传感器节点进行温度、湿度、光照强度和二氧化碳浓度的数据进行采集和分析，将此应用于对农业里温室的环境检测和操纵当中，幸免了有线网络的布线问题和成本问题。
本设计利用了一个结构合理的Web应用程序，搭建Web服务器来动态显示传感终端所采集的温室数据。
关键词：ZigBee；CC2430；无线传感器网络；温湿度采集AbstractCurrently, ZigBee technology has been widely used in close range transmission of wireless communications is increasingly playing an increasingly important role, especially in the agricultural and industrial control, medical protection. This design is intended to build a wireless sensor network (WSN), the adoption of ZigBee wireless communication technology, the use of a tree network topology, sensor nodes join the network temperature, humidity, light intensity and carbon dioxide concentration of the data collection and analysis will this applied to the detection and control of the environment on agricultural greenhou se, to avoid the cable network cabling problems and cost issues. This design uses a rational structure of the Web application, set up a Web server to dynamically display greenhouse data collected by the sensor terminal.Key words: ZigBee; CC2430; wireless sensor networks; temperature acquisitio目录摘要............................................................................. 错误!未定义书签。
基于ZigBee网络的温室大棚环境监测系统设计（2）
基于ZigBee网络的温室大棚环境监测系统设计（2）基于ZigBee网络的温室大棚环境监测系统设计【主题词】单片机、ZigBee协议- CC2240芯片、无线接收与发送、农业环境监测【立论（包括项目的研究意义及国内外现状分析）】【项目的研究意义】信息技术是研究信息的生产、采集、存储、变换、传递、处理过程及广泛利用的新兴科技领域。
信息技术的突破性进展将为农业科技革命和农业飞跃发展带来契机。
20世纪90年代初以来发达国家将电子信息高新技术应用于农业可持续发展。
农作物的生长受到自然条件的影响，如光照、CO2浓度等，要实现精准农业，必须建立一个实用、可靠、可长期监测的农业环境监测系统。
在农业领域里，数据采集大多数是在广阔的空间里进行的，数据源离目的地相对较远。
无线传感器网络由低功耗微小网络节点通过自组织方式构成无线通信网络，它不需要固定的通信基础架构支持，能够通过密集的节点布置，协作实时监测和采集网络分布区域内的各种微观农业环境信息，整个网络则负责将各个节点收集的数据传递给一个称为汇聚节点的网关，由网关交给终端用户，后者既可以对接收的数据进行分析处理，也可以通过发送指令去改变传感器的行为。
因此，为顺应农业现代化的发展趋势，本小组设计了基于无线传感器网络的农业环境监测系统，实现了农业目标测量区内信息采集节点的自动部署、数据自组织传输，实现了对影响作物产量的环境因素，包括温湿度、土壤温湿度、土壤PH值、光照强度以及温室CO2浓度的远程、实时监测。
【国内外现状分析】在世界农业信息化发展进程中，美国、德国、法国、澳大利亚和日本等国处于领先地位，印度、韩国等发展中国家虽然起步较晚，但发展速度很快，这些国家根据本国的实际情况因地制宜地开展农业信息化建设，并形成了自己的特色。
在国内已建成农业科研项目计算机管理系统（ARICMS），中国农业文献数据库，中国农业科技成果库，中国农业研究项目数据库，农业实用技术数据库等。
使农户只要有一台微机终端，通过网络就能够及时获得农业法规、农业政策、市场行情、产品销售等信息，合理地进行农资购置与产品销售，促进农村市场繁荣和经济增长。
基于ZigBee的温室无线测控网络构建
基于ZigBee的温室无线测控网络构建作者：李凤妹黎潘来源：《南方农业·上》2024年第06期摘要针对现有温室大棚缺乏有效在线测控手段，以及布线困难等问题，设计开发了基于ZigBee的温室无线测控网络，将信息采集、无线传输、数据处理与远程控制集于一体，既可解决数据远程传输技术问题，又避免安装大量传感器和终端设备的弊端，从而满足温室环境监测过程中对多测点、多要素、移动性、便捷性等方面的要求。
系统采用ZigBee星型拓扑结构，温湿度传感器采用DHT11，微处理器采用超低功耗片上系统CC2530，实现数据的多点采集和无线传输。
从硬件和软件两方面考虑了低功耗设计的要求，搭建了系统的硬件结构及软件设计方案。
最后实验调试结果表明，搭建的网络可实现良好的自组网性和可扩展性，工作性能稳定，并且有效简化了现场设备安装与拆移等过程，使之更适合温室大棚现场数据测控的需求。
关键词温湿度传感器；无线测控；ZigBee中图分类号：S625.5+1 文献标志码：A DOI：10.19415/ki.1673-890x.2024.11.055作为种植果蔬的主要地点，温室大棚在农作物生产体系中占据越来越重要的地位[1]。
温室大棚中农作物质量和产量的高低与温室大棚中环境因素密切相关。
其中，温湿度更是直接影响温室农作物产品的质量和产量[2]，故对温室大棚温湿度的监控是必不可少的。
传统的温湿度测量一般采用温度计、湿度计或者分体温湿度传感器，易受到测量场所及环境的限制，长期使用会导致性能下降，需要定期检查与更换，并且有线传输存在布线麻烦、设备移动性不强、抗干扰能力差、测量精度不高等缺点，同时给系统的更新与维护带来诸多不便[3]。
随着计算机网络和无线传感技术的发展，无线传感器网络技术在温室大棚环境数据采集上起到了革命性的作用。
本文主要针对温室种植环境要求，以温室大棚的温湿度为控制对象，经过温湿度传感器采集温湿度，微处理器对采集到的数据进行处理、存储和预警，并将处理后的数据无线传输至终端设备，并控制继电器对温湿度进行调控，用户通过终端设备可实现温湿度大棚远程监控[4]。
基于ZigBee的温室数据采集系统设计
基于ZigBee的温室数据采集系统设计
李晓娟;张素君;杨文强
【期刊名称】《安徽农学通报》
【年(卷),期】2016(022)012
【摘要】该文基于ZigBee技术给出了一种用于温室数据采集的系统方案.硬件部分选择温湿度传感器SHT11和光传感器TSL2550D采集温室环境参数,软件部分采用C语言编写上位机程序,数据的采集和传输采用周期上报和中断立即上报两种工作方式.实验结果表明,该系统可以实时、准确、可靠地完成温室环境因子监测,有效地降低了系统功耗,为今后将该网络应用于实际温室的数据采集打下基础,具有广泛的应用前景.
【总页数】4页(P122-125)
【作者】李晓娟;张素君;杨文强
【作者单位】河南科技学院,河南新乡 453003;河南科技学院,河南新乡 453003;河南科技学院,河南新乡 453003
【正文语种】中文
【中图分类】S625.5
【相关文献】
1.基于ZigBee技术温室大棚数据采集组网的应用 [J], 黎玉成;汪丽;李伟
2.基于 ZigBee 技术的葡萄温室环境数据采集系统研究 [J], 余欢;王运圣;徐识溥;刘勇;黄攀攀
3.基于Zigbee的无线电能表数据采集系统设计 [J], 姚磊; 鲁小鹏; 张科; 黄大荣
4.基于ZigBee的网络机房无线数据采集系统设计 [J], 朱维娜; 滕华; 苏智华
5.基于ZigBee和GPRS技术的温室环境数据采集系统设计 [J], 巢玉江;袁红兵;王纪刚
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基于Arduino控制板的温室大棚测温系统设计
float a = － 165． 0； float b = 151735． 0； float GetTemp（ float f） ｛ return a + （ b / f） ； ｝ void setup（ ） ｛ Serial． begin（ 9600） ； ｝ void loop（ ） ｛ FreqCounter： ： f_comp = 106； FreqCounter： ： start（ 1000） ； while （ FreqCounter： ： f_ready = = 0） frq = FreqCounter： ： f_freq； Serial． println（ GetTemp（ frq） ） ； ｝ 3 系统性能分析 这个系统的特点在于使用了基于温度补偿的电路，可有 效提高其数据处理速度和灵敏度。实测证明，该系统的测量 精度为 0． 05% ，温度数据采集速度为 50 ms。 C8051F020 作为新一代的芯片，具有丰富而强大的外 设，它具有 2 个 AD 转换器，其中 ADO 具有 12 位精度，采用 他作为温室大棚节点温度采集器，可有效保证获得精确温度 信号。 采用存储芯片可在温度采集时实时将数据写入其内，以 便无线发送数据出现情况时能保留所采集的数据。测试系 统保存的数据可由上位机通过 USB 接口读取。 4 结束语 传统的温度测量方法周期长，效率低，管理很不方便，发 生故障时，更要花费大量人力物力来查找。尤其是用于温室 大棚采样数据频繁工况条件下，采用无线传输系统更显现出 他的优越性。该系统可对温度实现现场和远程智能化在线 检测和预警。 该系统在测温精度上达到了一定的水平。而在温度采 集速度上，由于使用了独立的温度补偿电路，有效地提高了 温度测量的灵敏度和系统稳定性。另外，由于使用了存储芯 片，可以保存实时数据，提高了系统的可靠性，是一种价格低 廉方便实用的系统，可在生产上推广应用。 参考文献
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感器分别监测温室环境的温湿度 、 光强度、 ｃ ０ ２ 浓度 ， 应用Ａ ｒ ｄ ｕ ｉ ｎ ｏ Ｍｅ ｇ ａ ２ ５ ６ ０对传感 器监测的环境 参数 进行 实
时采集、 处理 ； 采用Ｚ ｉ ｇ Ｂ ｅ ｅ 无线透传模块 Ｔ Ｂ ０ １ ０ ６构建 Ｚ ｉ ｇ Ｂ ｅ ｅ通讯网络 ， 各 采集节点 间采用 Ｚ ｉ ｇ Ｂ ｅ ｅ星型组 网方
ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ６ ７ ３ — ３ １ ４ ２ ． ２ ０ １ ５ ． １ １ ． ０ ０ １
基于 Ｚ ｉ ｇ Ｂ ｅ ｅ和 Ａｒ ｄ ｕ ｉ ｎ ｏ的温室参数采集节点设计
段鹏伟 ， 单 慧勇 ， 王俊 学
（ ３ ０ ０ ３ ８ ４天津市 天津农学院 工程技术学院）
［ Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ］ Ｔ ｏ ｉ ｍｐ ｒ ｏ ｖ ｅ ｔ ｈ ｅ ａ ｕ ｔ ｏ ｍ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ ｉ ｎ ｆ ｏ ｒ ｍ ａ ｔ ｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｇ ｒ ｅ ｅ ｎ ｈ ｏ ｕ ｓ ｅ ｐ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ， ａ ｇ ｒ ｅ ｅ ｎ ｈ ｏ ｕ ｓ ｅ ｅ ｎ ｖ ｉ ｒ ｏ ｎ ｍｅ ｎ ｔ ｐ ￣ａ ｍ ｅ —
ｔ ｅ ｒ ｓ ａ ｃ ｑ ｕ ｉ ｓ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ｎ ｏ ｄ ｅ ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ Ｚ ｉ ｇ Ｂ ｅ ｅ ｗ ａ ｓ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｅ ｄ ． Ｂ ｅ ｃ ａ ｕ ｓ ｅ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｃ ｏ ｍｐ ｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｅ ｄ ｃ ｏ ｍｍｕ ｎ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｐ ｒ ｏ ｔ ｏ ｃ ｏ ｌ ｓ ｔ ａ ｃ ｋ ，ｉ ｔ ｉ ｓ ｄ ｉ ｉｃ ｆ ｕ ｌ ｔ ｔ ｏ
第５ ３ 卷 第 １ １ 期
Ｖｏ １ ． ５ ３ Ｎｏ ．１ ｌ
农 业装 备与 车辆 工程
Ａ Ｇ Ｒ Ｉ Ｃ Ｕ Ｌ Ｔ Ｕ Ｒ Ａ Ｌ Ｅ Ｑ Ｕ Ｉ Ｐ ＭＥ Ｎ Ｔ＆ Ｖ Ｅ Ｈ Ｉ Ｃ Ｌ Ｅ Ｅ Ｎ Ｇ Ｉ Ｎ Ｅ Ｅ Ｒ Ｉ Ｎ Ｇ
２ ０ １ ５年 １ １ 月
Ｎｏ ｖ ｅ ｍｂ ｅ ｒ ２ ０１ ５
［ 摘 要］为提 高温室大棚 生产过程的 自动化 、 信 息化水平 ， 开发基 于 Ｚ ｉ ｇ Ｂ ｅ ｅ通讯技 术的温室大棚环境参数采集 节点。传统 Ｚ ｉ ｇ Ｂ ｅ ｅ 节点多直接基于 ｃ ｃ ２ ５ ３ ０开发 ， 协议栈不 易掌握 ， 开发难度大。为降低开发难度 ． 缩短 开发周
期， 系统选择基 于开源硬件 ａ ｒ ｄ ｕ ｉ ｎ ｏ 和Ｚ ｉ ｇ Ｂ ｅ ｅ无线 串口进行 开发 。选用 Ｓ Ｈ Ｔ １ ０ 、 Ｂ Ｈ１ ７ ５ Ｆ Ｖ Ｉ 和 ＭＨ － Ｚ １ ８ Ｎ Ｄ Ｉ Ｒ传
Ｄｕ ａ ｎ Ｐ ｅ ｎ ｇ ｗ ｅ ｉ ， Ｓ ｈ ａ ｎ Ｈｕ ｉ ｙ ｏ ｎ ｇ ，Ｗ ａ ｎ ｇ Ｊ ｕ ｎ ｘ ｕ ｅ
（ Ｃ ｏ ｌ ｌ ｅ ｇ ｅ ｏ ｆ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｉ ｒ ｎ ｇ ａ ｎ ｄ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ， Ｔ ｉ ａ ｎ ｊ ｉ ｎ Ａ ｇ ｒ ｉ ｃ ｕ ｌ ｔ ｕ ｒ ａ ｌ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ， Ｔ ｉ ａ ｎ ｊ ｉ ｎ ３ ０ ０ ３ ８ ４ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ）
式。介绍 了软件 总体设计 流程 图， 软件 采用模块化设计 ， 方便进一步扩展功 能。模拟测试实验表明， 该 系统具有
良好 的稳定性和较 高的通信效率， 可以满足温 室大棚环境监测对无线通信 网络的传输和组 网要求 ． 具有较高的
推 广价 值 和 应 用前 景
［ 关键词 ］ Ｚ ｉ ｇ Ｂ ｅ ｅ ；Ａ ｒ ｄ ｕ ｉ ｎ ｏ Ｍｅ ｇ ａ ２ ５ ６ ０ ；温室 ［ 中图分类号 ］ Ｔ Ｐ ３ ９ １ ［ 文献标志码 ］Ａ ［ 文章编号 ］１ ６ ７ ３ — ３ １ ４ ２ （ ２ ０ １ ５ ） １ １ — ０ ０ ０ １ — ０ ４