[實用新型]基于ZigBee技術(shù)的大棚農(nóng)作物環(huán)境信息無線組網(wǎng)監(jiān)測系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201720788725.0
• 申請日: 2017-06-30
• 公開（公告）號: CN206977715U
• 公開（公告）日: 2018-02-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 安康;毛圣淇;易際鋼;薛儒冰;倪莉莉;胡克用;葉霞;孫紅梅
• 申請（專利權(quán)）人: 杭州師范大學錢江學院
• 主分類號: H04W84/18
• 分類號: H04W84/18;H04W40/02;H04W24/02
• 代理公司: 杭州君度專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙)33240
• 代理人: 杜軍

1.基于ZigBee技術(shù)的大棚農(nóng)作物環(huán)境信息無線組網(wǎng)監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于采用樹狀Mesh拓撲結(jié)構(gòu)，組建的網(wǎng)絡(luò)由協(xié)調(diào)器匯聚電路、路由節(jié)點電路、終端采集節(jié)點電路三種類型功能節(jié)點電路構(gòu)成；

協(xié)調(diào)器匯聚電路負責整個網(wǎng)絡(luò)初始化，確定ZigBee網(wǎng)絡(luò)ID號和操作物理信道，并統(tǒng)籌短地址分配，提供數(shù)據(jù)路由和安全管理服務(wù)，包括巴倫配置電路、串行通信電路和ZigBee主控器CC2530U1；巴倫配置電路與主控器CC2530U1實時通信，CC2530U1通過串行通信電路實現(xiàn)與主機PC數(shù)據(jù)傳輸；

路由節(jié)點電路與終端采集節(jié)點電路的硬件電路結(jié)構(gòu)設(shè)計一致，均有對農(nóng)作物生長環(huán)境信息的采集功能，終端采集節(jié)點電路負責信息采集，通過電路中射頻部分傳送信息到協(xié)調(diào)器匯聚電路；路由節(jié)點電路允許子設(shè)備加入網(wǎng)絡(luò)，多跳路由并協(xié)助終端采集節(jié)點電路進行通信，完成數(shù)據(jù)信息的轉(zhuǎn)發(fā)，延長數(shù)據(jù)傳輸距離；路由節(jié)點電路與終端采集節(jié)點電路的區(qū)別在于路由節(jié)點電路具有數(shù)據(jù)路由轉(zhuǎn)發(fā)功能，而終端采集節(jié)點電路不具備此種功能；

路由節(jié)點電路與終端采集節(jié)點電路均包括土壤溫濕度傳感器SHT10、巴倫配置電路、現(xiàn)場液晶顯示電路12864和ZigBee主控器CC2530U1；終端采集節(jié)點電路通過ZigBee主控器CC2530U1將采集到的農(nóng)作物土壤溫濕度信息處理，通過電路中射頻部分將巴倫配置電路優(yōu)化后的信號發(fā)送，同時終端采集節(jié)點電路的現(xiàn)場液晶顯示電路12864實時顯示農(nóng)作物生長信息；路由節(jié)點電路通過電路中射頻部分將接收采集電路的節(jié)點信息或者同級別路由節(jié)點電路轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)信息，利用CC2530將信息處理進行轉(zhuǎn)發(fā)直到數(shù)據(jù)信息傳輸給協(xié)調(diào)器匯聚電路為止，同時路由節(jié)點電路的現(xiàn)場液晶顯示電路12864實時顯示當前路由節(jié)點采集的農(nóng)作物生長信息。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于ZigBee技術(shù)的大棚農(nóng)作物環(huán)境信息無線組網(wǎng)監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于組建網(wǎng)絡(luò)包含一個協(xié)調(diào)器匯聚電路，依據(jù)監(jiān)測區(qū)域范圍配置多個路由節(jié)點電路和多個終端采集電路。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于ZigBee技術(shù)的大棚農(nóng)作物環(huán)境信息無 線組網(wǎng)監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于協(xié)調(diào)器匯聚電路包括電源模塊、CC2530最小系統(tǒng)、巴倫配置電路和串行通信電路；

所述的CC2530最小系統(tǒng)包括U1、第一電容C1、第二電容C2、第三電容C3、第四電容C4、第五電容C5、第六電容C6、第七電容C7、第八電容C8、第十六電容C16、第十七電容C17、第十八電容C18、第十九電容C19、第二十電容C20、第三十一電容C31、X1、X2、第一電阻R1、第二電阻R2、第一開關(guān)S1、第一電感L1；所述的第一電容C1的一端與第一電感L1及U1的引腳DVDD連接，第一電容C1的另一端接地；所述的第二電容C2的一端與第一電感L1及U1的引腳AVDD_DREG連接，第二電容C2另一端接地；所述的第三電容C3的一端與第一電感L1的一端及U1的引腳AVDD5/AVDD_SOC連接，第三電容C3的另一端接地；所述的第四電容C4的一端與第一電感L1一端及U1的引腳AVDD3連接，第四電容C4的另一端接地；所述的第五電容C5的一端與第一電感L1一端及U1的引腳AVDD2及U1的引腳AVDD1及U1的引腳AVDD4連接，第五電容C5的另一端接地；所述的第六電容的一端C6與第一電感L1的一端及U1的引腳AVDD2及U1的引腳AVDD1及U1的引腳AVDD4連接，第六電容C6的另一端接地；所述的第七電容C7的一端與第一電感L1的一端及U1的引腳AVDD_GUARD連接，第七電容C7的另一端接地；所述的第八電容C8與第一電感L1的一端連接，第八電容C8的另一端接地；第一L1電感的另一端與供電電原3.3V連接；所述的X2一端與第十九電容C19的一端及U1引腳的P2_3連接，X2的另一端與第二十電容C20的一端及U1的引腳P2_4連接；第十九電容C19的另一端接地，第二十電容C20的另一端接地；所述的X1一端與第十八電容C18的一端及U1引腳的XOSC32_Q2連接，X1的另一端與第十七電容C17的一端及U1的引腳XOSC32_Q1連接；第十八電容C18的另一端接地，第十七電容C17的另一端接地；所述的第十六電容C16一端與U1的引腳DCOUPL連接，第十六電容C16另一端接地；所述的第二電阻R2的一端與U1的引腳RBLAS連接，第二電阻R2的另一端接地；UI的引腳GND接地；所述的第三十一電容C31的一端與第一電阻R1的一端及第一開關(guān)S1的一端及U1的引腳RESET_N連接，第一電阻R1的另一端接地，第三十一電容C31的另一端與開關(guān)第一開關(guān)S1的另一 端連接并接供電電源3.3V；

所述的電源模塊包括LM7111芯片、第二十一電容C21、第二十二電容C22、第二十三電容C23、第二十四電容C24、第二十五電容C25、第二十六電容C26；所述的第二十一電容C21的一端與第二十二電容C22的一端及LM7111芯片引腳Vin連接并接5V供電電源，第二十一電容C21的另一端與LM7111的引腳GND連接并接地；所述的第二十三電容C23的一端與LM7111芯片引腳Vout連接，第二十三電容C23的另一端接地；所述的第二十四電容C24的一端與LM7111芯片引腳Vout連接，第二十四電容C24的另一端接地；所述的第二十五電容C25的一端與LM7111芯片引腳Vout連接，第二十五電容C25的另一端接地；所述的第二十六電容C26的一端與LM7111芯片引腳Vout連接，第二十六電容C26的另一端接地；

所述的巴倫配置電路包括第二電感L2、第三電感L3、第四電感L4、第九電容C9、第十電容C10、第十一電容C11、第十二電容C12、第十三電容C13、第十四電容C14、第十五電容C15和P3；所述的第十九電容C9的一端與U1的引腳RF_P連接，第十九電容C9的另一端與第二電感L2的一端連接，所述的第十電容C10的另一端與第二電感L2的另一端連接；所述的第三電感L3的一端與第二電感L2的一端連接，第三電感L3的另一端連接；所述的第十二電容C12的一端與第三電感L3的一端連接；所述的第十一電容C11的一端與第二電感L2的另一端連接，第十一電容C11的另一端接地；所述的第十四電感L14的一端與第十一電容C11的一端連接，第十四電感L14的另一端與第十二電容C12的另一端及第十三電容C13的一端連接，所述的第十三電容C13的另一端接地；所述的第十五電容C15的一端與第十三電容C13的一端連接，第十五電容C15的另一端，與P3及第十四電容C14的一端連接；所述的第十四電容C14的另一端接地；

所述的串行通信電路包括D2、J1、第二十七電容C27、第二十八電容C28、第二十九電容C29、第三十電容C30；所述的第二十七電容C27的一端的與D2引腳C1+連接，第二十七電容C27的另一端與D2引腳C1-連接；所述的第二十八電容C28的一端的與D2引腳C2+連接，第二十八 電容C28的另一端與D2引腳C2-連接；所述的D2引腳VCC接5V供電電源，D2引腳GND接地，D2引腳T1IN與U1引腳P0_2連接，D2引腳R1OUT與U1引腳P0_3連接；所述的第二十九電容C29的一端的與D2引腳V+連接，第二十九電容C29的另一端接供電電源5V；所述的第三十電容C30的一端的與D2引腳V-連接，第三十電容C30的另一端接地；所述的J1引腳2腳與D2的引腳T1OUT連接，J1引腳3腳與D2的引腳R1IN連接。