一种基于ZigBee技术的温室无线智能控制终端的制作方法
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及智能控制技术领域，尤其涉及一种基于ZigBee技术的温室无线智能控制终端。
【背景技术】
[0002]自“九五”以来，国内设施农业经过工厂化高效农业示范工程等项目的实施，取得了长足进步，大型连栋温室已基本实现国产化，温室内相关配套设备也有一定程度的开发和应用，初步形成了设施农业综合技术体系，带动了相关产业的发展。农业自动化有了很大进步，环境监控技术也趋于成熟，但是植物生长调控的技术还不是很成熟。因此近年来，农业特别是温室行业的发展更加重视植物生理信息的采集和监控，即根据植物的生长情况调节其生长环境，并可以检测到环境变化后植物的生长状况，以便使调控功能更科学。国内对这方而的需求也逐渐多起来，针对上述问题，提出了温室环境与信息综合监控系统的开发研究。将作物生长规律、生长形态及不同时期农艺特点与环境控制系统紧密结合在一起，能完成温室内温、光、湿气、水、肥等环境因子综合调控及作物叶片温度、茎叶流量、茎杆直径等无线综合监控，实现温室生产精准控制和无人化管理，达到增产、增效及规模化生产的目地。
[0003]无线传感器网络(wireless sensor network WSN)是近年发展迅速的现代信息技术，它由部署在监测区域内大量的廉价微型传感器节点组成，通过无线通信方式形成的一个多跳的自组织的网络系统，其目的是协作地感知、采集和处理网络覆盖区域中被感知对象的信息，并发送给观察者。与传统网络相比，WSN是一种以数据为中心的自组织无线网络，集成了监测、控制以及无线通信，具有可快速临时组网、网络拓扑结构可动态变化、抗毁性强、无需架设网络基础设施，无通信费用等诱人的特点。基于以上特点，WSN技术在农业领域也得到越来越广泛的应用。ZigBee是目前众多无线传感器网络技术中的一种主要技术，它是一种近距离、低功耗、低成本、高可靠性的无线传感器网络技术。
【发明内容】
[0004]本发明的基于ZigBee技术的温室无线智能控制终端，能够将分布在温室中的环境参数(土壤温度、叶片温度，光照、茎杆生长、土壤水分等)通过ZigBee无线网络进行集中监控和管理并提供语音功能进行提示管理。系统的语音报警功能使用户能够及早而且准确地发现问题，进行通风、降温、加湿，补光等有效措施，改善温室环境，提高农作物的产量。
[0005]为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案:一种基于ZigBee技术的温室无线智能控制终端，包括中央控制模块、语音模块、上位机、LCD液晶显示屏、传感器模块、A/D转换器和ZigBee模块，所述语音模块、上位机、LCD液晶显示屏分别与中央控制模块相连，所述传感器模块和A/D转换器相连，所述A/D转换器通过ZigBee模块与中央控制模块通信。
[0006]优选地，所述中央控制模块采用JN5139中央控制模块。
[0007]优选地，所述传感器模块包括土壤温度传感器、植物光合作用传感器、土壤水分传感器、茎杆生长传感器和叶片温度传感器，所述土壤温度传感器、植物光合作用传感器、土壤水分传感器、茎杆生长传感器和叶片温度传感器均通过A/D转换器与中央控制模块相连。
[0008]优选地，所述茎杆生长传感器采用型号为TWX的小型位移传感器。
[0009]优选地，所述语音模块采用PM60智能语音芯片。
[0010]本发明将ZigBee技术应用在温室无线智能控制终端，极大地提高了系统的可靠性、实时性，且系统开发价格较低廉，性价比高，组装维护简单，节点的扩展也非常的容易，提高了农作物种植环境信息管理自动化程度。基于ZigBee的温室无线智能控制终端有以下几个方面的优势:
[0011]1)智能语音模块能够根据采集到的信息及时提供生产指导建议；
[0012]2)系统具有超低功耗设计，在启用体眠功能后，两节5号电池可以使用长达半年左右；
[0013]3)系统提供了大容量数据存储，可存储高达40000多组数据；
[0014]4)温室无线控制终端的体积小巧，操作简单，使用方便。
【附图说明】
[0015]图1为本发明系统硬件结构图；
[0016]图2为语音模块电路图。
【具体实施方式】
[0017]下面结合【具体实施方式】对本发明进行详细的描述。
[0018]—种基于ZigBee技术的温室无线智能控制终端，包括中央控制模块、语音模块、上位机、IXD液晶显示屏、传感器模块、A/D转换器和ZigBee模块，所述语音模块、上位机、IXD液晶显示屏分别与中央控制模块相连，所述传感器模块和A/D转换器相连，所述A/D转换器通过ZigBee模块与中央控制模块通信。
[0019]所述中央控制模块采用JN5139中央控制模块。
[0020]所述传感器模块包括土壤温度传感器、植物光合作用传感器、土壤水分传感器、茎杆生长传感器和叶片温度传感器，所述土壤温度传感器、植物光合作用传感器、土壤水分传感器、茎杆生长传感器和叶片温度传感器均通过A/D转换器与中央控制模块相连。
[0021 ]所述茎杆生长传感器采用型号为TWX的小型位移传感器。
[0022]所述语音模块采用ΡΜ60智能语音芯片。
[0023]通过分析比较已有的分布式温室控制系统，该系统采用了数据采集和实时控制的硬件实现对温室环境因子(土壤温度、叶片温度，光照、茎杆生长、土壤水分等)的有效控制，可以独立地完成温室环境信息的采集、处理、显示和语音提示功能，其硬件结构如图1所示。
[0024]中央控制模块为JN5139JN5139是一款兼容ΙΕΕΕ802.15.4的低功耗、低成本的无线微型控制器。该模块内置一款32位精简指令集(reduced instruct1n set computingRISC)处理器，并集成有2.4GHz频段的IEEE802.15.4标准的无线收发器。微控制器内置64K的只读存储器(read only memory ROM)存储集成点对点通讯与网状通讯的完整协议桟；96k的随机存取存储器(radom access memory RAM)存储可以满足本系统数据存储的需求，而不需要外部扩展任何的存储空间；此外其还有2路12位AD转换口，2路11位DA转换口，2个比较器，2路通用异步收发器(universal asynchronous receiver/transmitter DART)异步串口及21路通用10口(general-purpose 10 ports，GP10)等丰富的外部扩展接口。利用此芯片开发的无线传感器网络节点成本低、功耗小，适用于电池长期供电。ZigBee节点分为协调器和子节点两种，协调器是整个ZigBee无