基于GPRS的土壤溫濕度采集系統(tǒng)
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3 GPRS網(wǎng)關(guān)
GPRS網(wǎng)關(guān)模塊由控制模塊和GPRS通信模塊組成，其中GPRS通信是采集控制系統(tǒng)和監(jiān)控主機(jī)連接的扭帶，GPRS通信的質(zhì)量直接影響系統(tǒng)的穩(wěn)定。系統(tǒng)采用西門子公司的MC52i設(shè)計(jì)GPRS通信電路。MC52i具有體積小、電壓要求低、開機(jī)成功率高等優(yōu)點(diǎn)，而且內(nèi)嵌了TCP／IP協(xié)議。MS P430F149與MC52i之間的通信是基于RS232協(xié)議的串口通信，MSP430F149的P3.6和P3.7(UART1)分別與MC52i的RX和TX相連。MC52i在發(fā)射數(shù)據(jù)時(shí)會(huì)有一個(gè)瞬時(shí)的尖峰電流產(chǎn)生，為使系統(tǒng)不受尖峰電流的影響，采用3個(gè)470μF的膽電容并聯(lián)進(jìn)行濾波，圖6為網(wǎng)關(guān)框圖。網(wǎng)關(guān)類似一個(gè)具有IP地址的“計(jì)算機(jī)”，可以與遠(yuǎn)程服務(wù)器進(jìn)行基于TCP／IP的網(wǎng)絡(luò)通信，流程圖如圖7所示。本文引用地址：http://butianyuan.cn/article/192800.htm
4 系統(tǒng)測(cè)試
采集系統(tǒng)由1個(gè)主節(jié)點(diǎn)及3個(gè)從節(jié)點(diǎn)構(gòu)成。采集的數(shù)據(jù)匯聚到主節(jié)點(diǎn)，并通過GPRS模塊，傳送到監(jiān)控主機(jī)。監(jiān)控主機(jī)的主要功能是把數(shù)據(jù)幀進(jìn)行解析，然后存進(jìn)數(shù)據(jù)庫(kù)并顯示在控制界面上。在監(jiān)控主機(jī)上，根據(jù)各節(jié)點(diǎn)地址及時(shí)間等信息查詢歷史數(shù)據(jù)和當(dāng)前數(shù)據(jù)，采集系統(tǒng)主程序流程如圖8所示。
測(cè)試系統(tǒng)置于溫室大棚中，測(cè)試結(jié)果如圖9所示。這里截取了部分測(cè)試數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)采用16進(jìn)制，每一行前8 Byte為包頭，后10 Byte為測(cè)試數(shù)據(jù)，用2 Byte代表一個(gè)測(cè)試量，分別為：節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)碼ID、計(jì)數(shù)器、內(nèi)電壓、土壤濕度介電常數(shù)εRaw和土壤溫度TRaw。
圖9中，每隔5 min采集一次數(shù)據(jù)，在節(jié)點(diǎn)1兩次采集到的土壤濕度介電常數(shù)均為(01 B8)16、土壤溫度均為(02 77)16。由此計(jì)算出節(jié)點(diǎn)1處的土壤溫、濕度的平均值分別為VWC=24．59％，RH，T=23．1 ℃。
5 結(jié)束語
設(shè)計(jì)了一個(gè)基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的土壤溫濕度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)土壤溫濕度的遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)。系統(tǒng)具有低功耗、配置靈活、適應(yīng)能力強(qiáng)的特點(diǎn)，可用于野外林地及大棚內(nèi)多個(gè)區(qū)域的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。
評(píng)論