单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,基于无线传感网络养鸡场环境自动控制系统的硬件设计,系统的背景及意义,背景：,禽舍养殖是我国农业发展战略的重要组成部分,规模化、集约化是我国现代化禽类养殖未来的发展方向我国是畜禽养殖大国,禽蛋产量位居世界第一,然而随着社会需求的不断增加,传统家禽养殖已不能满足社会需求因此,给禽舍环境提出了更高的要求由于鸡在家禽养殖中所占比重最大,也最具代表性,因此,本文以鸡舍为研究对象,探询禽舍养殖的一般规律意义：,1节约人力资源，提高生产效益，实现高效养殖业生产的科学化，推动我国养殖业的发展2可以解决有线监控 的诸多缺点内容提要,1.进行自动控制系统的整体研究与设计2.利用传感器测量鸡舍内的温湿度和光照3.利用LCD对温湿度进行实时显示4.当大棚温湿度值超出设定范围值时，系统可自动报警并输出驱动信号控制继电器对鸡舍温湿度进行调节论文的结构,第一部分：ZigBee无线传感网的简要介绍,第二部分：鸡舍环境控制系统方案选择,第三部分：鸡舍环境控制系统硬件设计,第四部分：系统性能评估与结果测试,ZigBee是一种低速无线局域网技术，它适用于通信数据量不大，数据传输率相对比较低，分布范围较小，但对数据的安全可靠有一定的要求，而且要求成本和功耗非常低，并容易安装使用的场合。
ZigBee无线传感网的简要介绍,ZigBee技术特点：,（1）较灵活的工作频段,Zigbee联盟定义了2.4GHz频段和868/915MHz2.4GHz频段在全世界范围内是通用的，而868/915MHz频段分别适应欧洲和北美共有27个信道免注册的频段和较多的信道使ZigBee的使用更加灵活、方便，特别是选用2.4GHz频段的设备，可以在全世界的任何地方使用2）低功耗,这是 ZigBee的一个显著特点由于工作周期短、收发信息功耗低，并且采用了休眠机制，ZigBee 终端仅需要两节普通的五号干电池就可工作 6 个月到 2 年3）网络容量大,每个 ZigBee 协调器可支持 255 个设备，若是通过路由器组网，整个网络可以容纳 6.50 万多个节点设备，再加上各个网络协调器可以互连，整个网络的节点数目将十分可观4）低成本,zigbee协议栈是在的基础上发展而来的，ZigBee联盟制定了网络层和应用层，开发者只需在此基础上编写应用代码即可，并且免专利费近几年，由于zigbee技术的发展，国外CC2430芯片已经达到了1美元，国内价格在20-30元家居楼宇：家居环境监测、无线抄表系统、,家用电器的自动控制（如灯、窗帘、空调等）；,工业控制：安防警告、无线定位、各种监控器、,传感器的自动化控制；,农业控制：远程土壤环境监控；,医 疗：无线呼救系统、定位系统等。
ZigBee应用,ZigBee协议由,物理层（PHY）、媒体访问控制层（MAC）、网络层（NWK）和应用层（APL）,组成网络层及以上协议由ZigBee联盟制定，PHY和MAC层使用的是标准Zigbee协议介绍：,无线网络设备类型,完整的,ZigBee,网络中有三种设备类型：协调器、路由器以及传感器节点他们以一下三种网络联系到整个系统中，最终由协调器将信息发送管理中心（PC）中，本文设计的系统只在家居使用网络规模较小，故使用星状结构本系统是通过根植于鸡舍各个地点的若干传感器节点模块将其环境信息采集并以Zigbee无线技术发送到Zigbee网络中，协调器节点将接收的环境信息处理后通过RS-232发送至管理中心（即PC），以便给主机做决策参考，由此即实现了鸡舍环境自动控制本系统工作的基本原理,：,系统总体结构,系统硬件电路,系统电源电路,无线通信模块电路,鸡舍环境参数采集,数字温湿度传感器,DB130-10,光照强度传感器,BH1750FVI,4.LCD,液晶显示模块,硬件电路的设计,（1）无线通信模块设计,CC2530,RS-232模块,按键模块,天线单元,电源,时钟,协调器节点结构图：,无线通信模块有cc2530模块和RS-232通信模块、电源模块三部分组成。
天线部分：32,33,34；,时钟部分：频率分别为32MHz和32KMz；,Zigbee主控芯片：其中7,20,40,47接3.3v；2731,3740接1.8v；,电源部分：,串口部分：采用RS232串口实现与计算机通信传感器节点由传感器模块、cc2530模块和电源供应模块三部分组成其中除了传感器模块不一样外其余均与路由器节点相同2）传感器节点设计,传感器节点结构图：,因传感器节点除传感器外各个部分一样，故只这里介绍传感器（以DS130-10为例）,传感器连接图：,LCD液晶显示电路,传感器节点实物图,硬件与软件测试,硬件,电路板焊接完毕后，找出硬件整体上的错误，如接口松动、接触不良，电源不稳定等硬件稳定性和安全性测试2.,软件,传感器采样程序测试，以,1s,或,2s,间隔频率采集各个传感器，连续采集,24,小时以上，观察,LCD,显示是否有异常数据出现无线模块通讯测试，每采样到一次传感器信号，处理后及时将数据发送到无线模块，通过观察电路板上的通讯指示灯上位机通讯程序测试，设置各个波特率，查看通讯是否正常总结,本次设计主要涉及到硬件设计和ZigBee协议两方面的内容ZigBee无线传感器网络是基于ZigBee协议的无线传感器网络，是ZigBee协议与传感技术的结合，是应用性非常强的技术，它具有耗资小、安装方便、维护和更新费用低等优势，非常适合于对布线困难的区域和一些大场合的状况进行远程监控，如大型建筑的健康状态监控、空间探索、灾害预测等，它在当前我国环境监测系统中有着巨大的应用潜力的。
致谢,首先要感谢我的毕业设计指导丁卫红老师，自从开始选课题时就给了我很大的帮助，给予我关于课题的思路特别是在硬件选型上给予了帮助此外，定老师在百忙之中还不忘给我们做课题指导，并且每次见面时都给予尽心的指导在此，向丁老师表示由衷得感谢和敬意！,最后，衷心的感谢我的学校和学院，给我提供了良好的学习和设计环境对在我读书期间所有关心、支持我的亲人、老师、同学、朋友致以衷心的感谢和深深的祝福,谢谢观看,本人知识水平有限，请老师多多指导,。