一种应用于温室环境监控的ZigBee传感器节点制造技术

本实用新型专利技术一种应用于温室环境监控的ZigBee传感器节点，包括CC2530模块、ZigBee天线模块、按键模块、闪灯模块、传感器模块、太阳能模块、电池模块、电源管理模块。所述ZigBee传感器节点通过按键绑定，与处于温室环境内的主控节点绑定，构建一个本地作物环境采集网络；本节点易于部署，用户只需要进行按键绑定，并通过PAD设置好节点的“安装位置”，就可以将本节点与主控节点一起，构建起一个传感器的本地控制网络；本节点易于维护，用户不需要在节点的外壳上标识节点具体用于哪一块作物或哪一个温室，从而大大减少记忆管理相应设备的负担。

【技术实现步骤摘要】
一种应用于温室环境监控的ZigBee传感器节点
本技术主要涉及温室环境远程智能监控技术，特别是一种应用于温室环境监控的ZigBee传感器节点。
技术介绍
采用物联网技术对温室环境进行监控以实现精准控制、提高作物产量并降低人力成本是现代农业监控技术的发展趋势。ZigBee无线技术因其自组网、低功耗、低成本等许多优点，已成为温室监控中应用最为广泛的无线传感网络技术。但是，现有的许多基于ZigBee无线技术的温室作物环境监控系统存在部署困难，维护工作量大的缺点。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种应用于温室环境监控的ZigBee传感器节点，简单有效进行传感器节点标识，通过节点类型和传感器ID，就可以让主控节点识别出传感器节点的用途，从而正确对其进行操作，获取所需要环境参数。为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：一种应用于温室环境监控的ZigBee传感器节点，包括CC2530模块、ZigBee天线模块、按键模块、闪灯模块、传感器模块、太阳能模块、电池模块、电源管理模块,所述太阳能模块通过电池模块与电源管理模块连接，所述电源管理模块分别通过按键模块、闪灯模块，传感器模块与CC2530模块相连接，所述CC2530模块与ZigBee天线模块相连接，所述ZigBee传感器节点通过按键绑定，与处于温室环境内的主控节点绑定，构建一个本地作物环境采集网络，所述传感器节点通过节点类型、传感器ID、传感器位置与网络地址进行标识。所述主控节点将传感器ID用作CID（簇ID）向ZigBee传感器节点发送无线消息，与相应的ZigBee传感器节点进行点对点通信，从而获取作物环境信息。所述传感器安装位置由用户借助PAD，通过主控节点设置。所述主控节点与ZigBee传感器节点为按键绑定。所述网络地址由设备在加入网络后自动填写，不需要用户设置，可以点对点发送闪灯指令定位相应ZigBee传感器节点。所述传感器节点包括室外空气温湿度传感器，室外光照传感器，室外CO2浓度传感器，室外气压传感器，室外风速传感器，室外风向传感器，室内空气温湿度传感器，室内光照传感器，室内CO2浓度传感器，室内土壤水分传感器，室内土壤温度传感器。与现有技术相比，本技术一种应用于温室环境监控的ZigBee传感器节点的有益效果是：1）本节点易于部署，表现在：用户只需要进行按键绑定，并通过PAD设置好节点的“安装位置”，就可以将本节点与主控节点一起，构建起一个本地作物环境采集网络；2）本节点易于维护，表现在：用户不需要在节点的外壳上标识节点具体用于哪一块作物或哪一个温室，从而大大减少记忆管理相应设备的负担。附图说明图1为本技术实施例多个传感器节点与一个主控节点连接示意图；图2为本技术控制器模块连接示意图；图中：1、室外空气温湿度传感器，2、室外光照传感器，3、室外CO2浓度传感器，4、室外气压传感器，5、室外风速传感器，6、室外风向传感器，7、室内空气温湿度传感器，8、室内光照传感器，9、室内CO2浓度传感器，10、室内土壤水分传感器，11、室内土壤温度传感器，12、主控节点。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术优选实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。请参阅图1-2，本技术提供一种应用于温室环境监控的ZigBee传感器节点。所述ZigBee传感器节点通过按键绑定，与处于温室环境内的主控节点12绑定，构建一个本地作物环境采集网络。该网络可以包括的具体的传感器节点可以有：室外空气温湿度传感器1，室外光照传感器2，室外CO2浓度传感器3，室外气压传感器4，室外风速传感器5，室外风向传感器6，室内空气温湿度传感器7，室内光照传感器8，室内CO2浓度传感器9，室内土壤水分传感器10，室内土壤温度传感器11。硬件组成：本节点由8个模块组成，分别是CC2530模块、ZigBee天线模块、按键模块、闪灯模块、传感器模块、太阳能模块、电池模块、电源管理模块：1）CC2530模块负责：检测用户是否按键，从而触发终端节点绑定事件，通过传感器模块采集当前的环境参数并进行预处理，向闪灯模块发送高低电平信号，以开/关LED灯，通过ZigBee天线模块发送无线消息；2）按键模块用于接收用户的输入，按键模块有两个按钮：复位按钮和绑定按钮，用户按下复位按钮时，将引起系统复位；当用户按下绑定按钮，将触发终端节点绑定事件以实现本地控制网络的组建；3）闪灯模块用于向用户发出系统故障、绑定成功、设备OK等不同的提示信息；4）传感器模块用于采集外部作物环境信息，一个节点装置仅有一个类型的传感器，如空气温湿度、土壤温度等；5）太阳能模块用于吸收太阳能，并对电池充电；6）电源管理模块对对电池的输出电压进行稳压，并输出两路电源，一路为1.8V，供CC530CPU使用，另一路为3.3V，供CC2530的片上外设，以及传感器模块、按键模块、闪灯模块使用。节点的标识策略节点标识是本专利技术的传感器节点能够易于部署和维护的基础，传感器节点的标识如下表所示：长度（字节）1212字段节点类型传感器ID传感器位置网络地址其中：1）节点类型：固定为0x03，用于表示该节点为传感器节点，具体实施时，也可以在出厂时设定为其它编号；2）传感器ID：用于标识不同类型的传感器，主控节点12将传感器ID用作CID（簇ID）向传感器节点发送无线消息，与相应的传感器节点进行点对点通信，从而获取作物环境信息。传感器ID在设备出厂时就已确定；3）传感器位置：是指传感器的安装位置：0x00表示室内，0x01表示室外，除了风速风向传感器默认为安装在室外，其他传感器均默认为室内安装；4）网络地址：网络地址用区分相同类型的不同传感器；网络地址由设备在加入网络后自动填写，不需要用户设置。通过该网络地址，用户可以点对点发送闪灯指令从而快速定位相应设备;以下为实施例传感器类型与传感器ID对应明细表序号安装位置传感器类型传感器ID1室外空气温湿度0x01002室外光照0x01013室外CO2浓度0x01024室外气压0x01035室外风速0x01046室外风向0x01057室内空气温湿度0x01008室内光照0x01019室内CO2浓度0x010210室内土壤水分传感器0x010611室内土壤温度传感器0x0107工作原理：通过按键绑定，可以将多个传感器节点与一个主控节点进行绑定，从而构建起一个本地作物环境采集网络。如下图所示。主控节点12需要获取作物环境信息时，将传感器节点的ID用作无线消息的CID（簇ID），向传感器节点发送获取环境信息的无线消息命令。传感器节点接收到该消息后，通过传感器采集当前的环境信息，并进行预处理后将其封装成无线消息数据包，并以相同的CID发送给主控节点12。主控节点12接收到该消息对其解包，就可以得到当前的环境参数。以获取当前的室内空气温湿度为例：主控节点12以CID=0x0100发送无线消息，空气温湿度传感器节点收到该消息后，通过传感器采集当前的空气温湿度，并对其进行滤波以去除噪音。然后，传感器本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种应用于温室环境监控的ZigBee传感器节点，包括CC2530模块、ZigBee天线模块、按键模块、闪灯模块、传感器模块、太阳能模块、电池模块、电源管理模块,其特征为所述太阳能模块通过电池模块与电源管理模块连接，所述电源管理模块分别通过按键模块、闪灯模块，传感器模块与CC2530模块相连接，所述CC2530模块与ZigBee天线模块相连接，所述ZigBee传感器节点通过按键绑定，与处于温室环境内的主控节点绑定，构建一个本地作物环境采集网络，所述传感器节点通过节点类型、传感器ID、传感器位置与网络地址进行标识。

【技术特征摘要】
1.一种应用于温室环境监控的ZigBee传感器节点，包括CC2530模块、ZigBee天线模块、按键模块、闪灯模块、传感器模块、太阳能模块、电池模块、电源管理模块,其特征为所述太阳能模块通过电池模块与电源管理模块连接，所述电源管理模块分别通过按键模块、闪灯模块，传感器模块与CC2530模块相连接，所述CC2530模块与ZigBee天线模块相连接，所述ZigBee传感器节点通过按键绑定，与处于温室环境内的主控节点绑定，构建一个本地作物环境采集网络，所述传感器节点通过节点类型、传感器ID、传感器位置与网络地址进行标识。2.根据权利要求1所述的一种应用于温室环境监控的ZigBee传感器节点，其特征是所述主控节点将传感器ID用作CID向ZigBee传感器节点发送无线消息，与相应的ZigBee传感器节点进行点对点通信，从而获取作物环境信息。3.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈翠和，
申请(专利权)人：宜春学院，
类型：新型
国别省市：江西,36