基于物聯(lián)網(wǎng)的溫室花卉智能灌溉系統(tǒng)設(shè)計(jì)

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3、位論文獨(dú)創(chuàng)性聲明＂＂＂＂（根據(jù)學(xué)位論文類型相應(yīng)地在□劃Ｖ）：本人鄭重聲明：此處所提交的博＋□／碩ｔ材論文《基于物聯(lián)網(wǎng)的溫牽巧弁智能灌概系統(tǒng)設(shè)計(jì)》，是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下，在曲阜師范大學(xué)攻讀博±口／碩ｉｄ學(xué)位期間獨(dú)立進(jìn)行研巧工作所取得的成果。論文中除注明部分外不包含他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫的研究成果。對(duì)本文的研巧工作做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，巧己在文中Ｗ明確的方式注明。本聲明的法律結(jié)果將完全由本人承擔(dān)。之晰６＞化作者簽名、；讀長日期；曲阜師范大學(xué)研究生學(xué)位論文使用授權(quán)書＂＂＂＂（根據(jù)學(xué)位論文類型相應(yīng)地在□劃Ｖ）《基于物聯(lián)網(wǎng)的溫室花巧智能灌漸系

4、統(tǒng)設(shè)計(jì)》系本人在曲阜師范大學(xué)攻／讀博±口／碩±口學(xué)位期間，在導(dǎo)師指導(dǎo)下完成的博±口／碩±口學(xué)位論文。本論文的研究成果歸曲阜師范大學(xué)所有，本論文的研究內(nèi)容不得＾＾＾＞其他單位的名義發(fā)表。本人完全了解曲阜師范大學(xué)關(guān)于保存、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向有關(guān)部口送交論文的復(fù)印件和電子版本，允許論文被查閱和Ｊ借閱。本人授權(quán)曲阜師范大學(xué)，可＾＾ｌ采用影印或其他復(fù)制手段保存論文，可ｙｉ？公開發(fā)表論文的全部或部分內(nèi)容。作者簽名：７堿心曰期：＂導(dǎo)師簽名：日期：ｔＷｓ．《乎＾／式｜＾摘要摘要隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，工農(nóng)業(yè)用水量日益增大，水資源緊缺

5、的問題日漸突出，尤其是在農(nóng)業(yè)灌溉方面普遍采用人工漫灌的傳統(tǒng)灌溉方式，造成了水資源很大化程度上的浪費(fèi)，同時(shí)也造成農(nóng)作物不能正常生長的問題。鑒于當(dāng)前傳統(tǒng)灌溉的種種劣勢(shì)，本文針對(duì)大面積種植的溫室花卉設(shè)計(jì)了一套基于ZigBee無線采集的智能灌溉控制系統(tǒng)。本系統(tǒng)以CC2530ZigBee模塊為基礎(chǔ)，以MSP430單片機(jī)為微控制器，實(shí)現(xiàn)花卉土壤濕度、溫度和光照強(qiáng)度生長環(huán)境參數(shù)的無線采集和傳輸，并且在上位機(jī)數(shù)據(jù)界面顯示；利用花卉灌溉歷史數(shù)據(jù)訓(xùn)練BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型來進(jìn)行花卉灌溉量的實(shí)時(shí)預(yù)測，實(shí)現(xiàn)花卉的智能灌溉。智能灌溉系統(tǒng)主要包括終端采集節(jié)點(diǎn)、協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)、MSP430微控制器模塊、上位機(jī)實(shí)時(shí)顯示

6、界面以及BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測模塊六個(gè)部分。其中系統(tǒng)硬件部分，終端搭載SM2801BD土壤濕度傳感器、DS18B20溫度傳感器和TSL2561光照強(qiáng)度傳感器，實(shí)現(xiàn)花卉土壤濕度、溫度、光照強(qiáng)度生長環(huán)境參數(shù)的實(shí)時(shí)采集，通過無線傳感網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)絽f(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)，然后與MSP430微控制器通過UART串口通信，將接收的花卉生長環(huán)境信息分析處理后通過RS232串口傳送。系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)部分主要包括：終端節(jié)點(diǎn)軟件設(shè)計(jì)、協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)軟件設(shè)計(jì)、協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)與MSP430微控制器UART串口通信軟件設(shè)計(jì)、花卉生長環(huán)境參數(shù)實(shí)時(shí)顯示界面軟件設(shè)計(jì)。終端節(jié)點(diǎn)軟件設(shè)計(jì)確保土壤濕度、溫度以及光照強(qiáng)度三路傳感器能夠?qū)崟r(shí)采集花卉生長

7、環(huán)境數(shù)據(jù)，協(xié)調(diào)節(jié)點(diǎn)程序設(shè)計(jì)是無線傳感網(wǎng)絡(luò)建立和終端節(jié)點(diǎn)入網(wǎng)的關(guān)鍵。協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)與MSP430微控制器URAT通信程序確保雙方可以互相收發(fā)數(shù)據(jù)，花卉生長環(huán)境參數(shù)實(shí)時(shí)顯示界面軟件設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)經(jīng)過協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)和MSP430微控制器轉(zhuǎn)發(fā)的花卉生長環(huán)境數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)顯示。系統(tǒng)根據(jù)采集的三個(gè)花卉生長環(huán)境參量實(shí)時(shí)預(yù)測花卉所需灌溉量，實(shí)現(xiàn)花卉灌溉的人工智能。通過對(duì)系統(tǒng)軟硬件進(jìn)行了多次調(diào)測試，系統(tǒng)的各項(xiàng)軟硬件模塊都基本實(shí)現(xiàn)了預(yù)期功能目標(biāo)，同時(shí)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)成本以及功耗也比較低，并且將人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測技術(shù)引入到了花卉智能灌溉領(lǐng)