基于ZigBee無線技術的水稻水分脅迫監(jiān)控系統(tǒng)研究.pdf

1、水作為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的命脈，直接關系到農(nóng)作物的產(chǎn)量，例如2010年云南大旱和2014年遼寧吉林的干旱，農(nóng)作物幾近絕收。雖然地球的絕大部分面積都被水覆蓋，但是人類能夠真正使用的還不到百分之一。我國作為水稻產(chǎn)量大國，稻谷是關系到我國溫飽的重要農(nóng)作物。然而，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中對水的利用率卻很低，水稻生產(chǎn)的灌溉量只有發(fā)達國家的40％，農(nóng)作物的缺水將直接導致水稻產(chǎn)量的下降，所以我國的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平還遠遠不夠。另據(jù)調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，雖然影響水稻生長的主要因素是病蟲害，

2、但干旱對水稻作物造成的損失日趨嚴重。本課題設計從水稻生長期的各項生理指標作為切入口，利用電子傳感技術和無線通信技術，對水稻生長過程中所需水分進行監(jiān)測、分析和控制，力求確保水稻能在最佳的水環(huán)境下生長，進一步提高水稻的產(chǎn)量和水的利用率。
　　本文在對水稻水分脅迫監(jiān)控系統(tǒng)進行整體研究分析之后，根據(jù)系統(tǒng)設計要求對軟硬件部分作了設計并完成了實現(xiàn)。本系統(tǒng)采用樹形網(wǎng)絡模型，硬件設計部分采用TI公司的CC2530作為水稻生長環(huán)境下監(jiān)測土壤水分的無

3、線通信網(wǎng)絡核心芯片，由土壤含水率傳感器FDS-100采集土壤含水率數(shù)據(jù)，并通過路由器節(jié)點根據(jù)事先設定好的路由協(xié)議經(jīng)過多跳傳輸?shù)絽f(xié)調(diào)器節(jié)點，協(xié)調(diào)器節(jié)點將接收到的土壤含水率直接通過UART串口發(fā)送到電腦端的監(jiān)控軟件，并且在電腦端實時顯示、記錄并保存。同時，監(jiān)控系統(tǒng)根據(jù)土壤的含水率和水分變化率，采用模糊控制來精細化反饋指導灌溉作業(yè)，有效節(jié)約水資源。
　　本文設計的基于ZigBee的水稻土壤水分脅迫監(jiān)控系統(tǒng)具有復雜程度低、部署簡單，有效性