一种基于Zigbee的石斛生长环境监测系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种基于Zigbee的石斛生长环境监测系统，它包括监测主节点和监测终端节点，其中监测主节点包括AVR核心处理器、Zigbee无线收发模块、报警模块、液晶显示模块、电源模块和上位机，监测终端节点包括Zigbee无线收发模块、温度测量模块、湿度测量模块、光照强度测量模块、电源模块、输入模块和报警模块，其特征在于：所述监测主节点中的AVR核心处理器实现与主节点中Zigbee无线收发模块数据交换和与上位机的实时通信，所述监测终端节点中的Zigbee无线收发模块实时获取各个传感器模块获得实时石斛生长环境数据，本实用新型专利技术可以提高石斛生长环境监测系统的稳定性和实时性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于Zigbee的石斛生长环境监测系统
本技术涉及通过无线通信网络进行监测或测试的装置
，尤其涉及一种基于Zigbee的石斛生长环境监测系统。
技术介绍
随着社会的不断发展，人们的生活水平获得不断的提高，同时也就越来越关心自己的健康问题。石斛被誉为“九大仙草”之首,是一种名贵的中药材。石斛的种植已经逐步走向了产业化，如何能够保证石斛健康、高效的生长已经成为当前石斛产业化培育和种植的一个重要指标。对种植环境的实时监测显得尤其重要，随着技术的迅速发展，该要求的实现已经成为可能，信息技术大量应用于农业生产中，通过分布在不同位置的传感器获得实时的环境监测数据，并传送给监测主站，由主站监测整个种植环境的实时值。ZigBee网络是一种新兴的低速率、短距离无线网络技术。它介于无线标识技术和蓝牙之间的技术提案，主要用于近距离无线连接，具有灵活的工作频段和网络拓扑结构、安全可靠的数据传输、功耗极低，通过自己的无线电标准，在数千个微小的传感器节点之间相互协调实现通信，传感器节点之间以接力的方式通过无线电波将数据一个个的相互传递，通信效率非常高。因此，ZigBee网络主要应用在距离短、功耗低且传输速率要求不高的各种电子设备之间，典型的传输数据类型有周期性数据、间歇性数据和低反应时间数据，被认为是最有可能应用在工业控制、安全系统、农业物联网等领域的无线技术。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种基于Zigbee的石斛生长环境监测系统，通过监测主节点实时获取各个终端节点的实时石斛生长环境监测数据，并且结合实际的环境影响因素(如时间、天气、干扰等)，为石斛生长提供高效、稳定的实现方案。为了达到上述目的，本技术所采用的技术方案为：一种基于Zigbee的石斛生长环境监测系统，包括监测主节点和监测终端节点，其中监测主节点包括AVR核心处理器、Zigbee无线收发模块、报警模块、液晶显示模块、电源模块和上位机，监测终端节点包括Zigbee无线收发模块、温度测量模块、湿度测量模块、光照强度测量模块、电源模块、输入模块和报警模块。其特征在于：所述监测主节点中的AVR核心处理器分别与Zigbee无线收发模块、上位机、报警模块、液晶显示模块和电源模块相连，用于实时与终端节点进行数据交换、与上位机实时通信和实时报警等功能，所述监测主节点中的Zigbee无线收发模块分别实现与监测终端节点和AVR核心处理器的数据通信，所述监测终端节点中的Zigbee无线收发模块分别与温度测量模块、湿度测量模块和光照强度测量模块相连，实时获取石斛生长环境监测数据。所述的一种基于Zigbee的石斛生长环境监测系统，其特征在于：所述AVR核心处理器的具体型号为ATxmega32A4。所述的一种基于Zigbee的石斛生长环境监测系统，其特征在于：所述所述Zigbee无线收发模块采用cc2530及其外围电路构成。所述的一种基于Zigbee的石斛生长环境监测系统，其特征在于：所述监测主节点和监测终端节点之间的无线通信采用Zigbee协议实现。与现有技术相比，本技术的优点在于：本技术采用ATxmega32A4单片机作为监测系统的核心处理器，能够提高石斛生长环境监测系统的实时性和稳定性；系统采用具有51内核的cc2530控制器及其外围电路构成Zigbee无线收发模块，降低了系统的功耗，避免了有线监测系统带来的弊端；系统能够同时提供独立报警和与上位机实时通信的功能，提高了监测系统的时效性，保证石斛生长环境数据的合理，具有较好的应用和推广价值。附图说明图1为本技术实施例的整体结构示意图图2为本技术实施例的cc2530最小系统原理图具体实施方式以下结合附图对本技术的优选实施例进行详细说明，但是，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本技术，并不用于限定本技术。本实施例的整体结构示意图如图1所示，提供了一种基于Zigbee的石斛生长环境监测系统，包括监测主节点和监测终端节点，其中监测主节点包括AVR核心处理器、Zigbee无线收发模块、报警模块、液晶显示模块、电源模块和上位机，监测终端节点包括Zigbee无线收发模块、温度测量模块、湿度测量模块、光照强度测量模块、电源模块、输入模块和报警模块。对于监测主节点，AVR核心处理器一方面通过串口与Zigbee无线收发模块进行数据交换，Zigbee无线收发模块中的RF射频电路将数据按照Zigbee协议并以无线的方式发射出去，构成Zigbee无线网络，同时能够实时获得各个终端节点的监测数据，并通过液晶实时显示和通过报警模块实现实时报警，另一方面，AVR核心处理器可以通过串口和上位机连接，通过上位机实时对石斛生长环境进行远程监测。对于监测终端节点，Zigbee无线收发模块一方面分别与温度测量模块、湿度测量模块和光照强度测量模块相连，实时获取该节点所处环境的温度、湿度和光照强度等实时数据，若该节点实时环境参数值超过安全阈值则会发出报警信号并将数据发送给监测主节点，另一方面，Zigbee无线收发模块中的RF射频电路会实时以Zigbee协议形式与监测主节点进行数据传输，保证整个系统的稳定性和实时性。本实施例的cc2530最小系统原理图如图2所示，cc2530及其外围电路构成的模块作为监测主节点和监测终端节点的重要组成部分，D1和D2用作运行和故障指示作用，系统采用3.3V电源供电，通过R3和C9构成上电复位电路，Y2、C20和C21构成外部晶振电路，射频差分端口RF_P和RF_N连接由C10、C11、C12、C13、C14、C15、C16、L251、L252、L261以及E1共同构成的RF射频电路，实现数据由有线到无线的转换。综上所述，本技术上述实施例的一种基于Zigbee的石斛生长环境监测系统在保证传统植物生长环境监测系统的安全性和稳定性的前提下，系统采用集成RF射频模块和AD模块的cc2530构成本系统的Zigbee无线收发模块，使得本系统具有低功耗、高稳定性的特点，与此同时，在系统主节点选用ATxmega32A4单片机作为本系统的核心处理器，使得系统的数据处理能力获得提高，ATxmega32A4单片机价格合理，性能优异，使得整个监测系统的成本大大降低，市场前景广大。最后应说明的是：以上叙述中的实施方式仅是本技术的优选实施方式，并不用于限制本技术，对于本
的普通技术人员，在不脱离本技术结构原理的前提下，还可以做出若干改进与润饰，这些改进与润饰也应视为本技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于Zigbee的石斛生长环境监测系统，包括监测主节点和监测终端节点，其中监测主节点包括AVR核心处理器、Zigbee无线收发模块、报警模块、液晶显示模块、电源模块和上位机，监测终端节点包括Zigbee无线收发模块、温度测量模块、湿度测量模块、光照强度测量模块、电源模块、输入模块和报警模块；其特征在于：所述监测主节点中的AVR核心处理器分别与Zigbee无线收发模块、上位机、报警模块、液晶显示模块和电源模块相连，用于实时与终端节点进行数据交换、与上位机实时通信和实时报警功能，所述监测主节点中的Zigbee无线收发模块分别实现与监测终端节点和AVR核心处理器的数据通信，所述监测终端节点中的Zigbee无线收发模块分别与温度测量模块、湿度测量模块和光照强度测量模块相连，实时获取石斛生长环境监测数据。

【技术特征摘要】
1.一种基于Zigbee的石斛生长环境监测系统，包括监测主节点和监测终端节点，其中监测主节点包括AVR核心处理器、Zigbee无线收发模块、报警模块、液晶显示模块、电源模块和上位机，监测终端节点包括Zigbee无线收发模块、温度测量模块、湿度测量模块、光照强度测量模块、电源模块、输入模块和报警模块；其特征在于：所述监测主节点中的AVR核心处理器分别与Zigbee无线收发模块、上位机、报警模块、液晶显示模块和电源模块相连，用于实时与终端节点进行数据交换、与上位机实时通信和实时报警功能，所述监测主节点中的Zigbee无线收发模块分别实现与监测终端节点和AVR核心处理器...

【专利技术属性】
技术研发人员：程军辉，张刚，方杰，卢承领，徐宇宝，吴从兵，范传宇，
申请(专利权)人：皖西学院，
类型：新型
国别省市：安徽,34