论文总字数：17020字

摘 要

科技不断发展，微型计算机的出现在各个领域都产生了令人不可估量的改变，针对以往传统养殖场的人工管理困难，不能是控制，本课题研究了一套基于zigbee无线传输功能的智能监控系统。此系统可实时在线监测养殖场内部环境温湿度、气体浓度，大大降低了人工管理难控制的问题，可以为牲畜提供更加舒适的生长环境。

本系统由协调器、路由器、终端几个部分组成。协调器，通过USB串口跟电脑连接。终端设备无线发送数据给协调器，也通过USB串口跟电脑连接，终端连网成功后会向协调器发数据，PC端也会实时体现环境因素的改变并通过曲线记录历史数据。本课题中选用CC2530F256芯片完成了I/O接口配置程序和定时器设置程序；利用Zigbee协议实现了模块间的通讯程序设计；根据人机交互的理念和控制要求，增加了上位机显示模块[1]。此外，还完成了串口通信、定时器、温湿度采集、气体浓度采集等监控程序模块，软件和硬件联调后得到的结果表明，软件系统的性能比较稳定、数据安全、可靠性高。

关键词：ZigBee；养殖场；智能监控；无线通信

Farms intelligent monitoring system’s software design

Abstract

The continuous development of technology, the emergence of microcomputers in various fields have had a very immeasurable change,For artificial management difficulties of traditional farms, maneuver,The design of a study based on zigbee wireless transmission function.This real-time online monitoring system inside farm ambient temperature and humidity, gas concentration, and greatly reduce the manual management is difficult to control the problem, it can provide a more comfortable environment for the growth of livestock.

The system consists of three parts coordinator, routers, terminal composition.Coordinator, connected with the computer via USB cable.Wireless terminal device transmitting data is also connected to the coordinator, with the computer through a USB cable, the coordinator will send data to the terminal after successful networking, PC side will reflect real-time changes in the environment factors and historical data recorded by the curve.Use Zigbee protocol enables communication between the programming module;According to the concept of human-computer interaction and control requirements, the design of the PC display module.In addition, completion of the serial communication, timer, temperature, humidity, gas concentration and other control module. The results show that the FBI software and hardware, system software, stable performance, high data security and reliability.

Key words: ZigBee;farms ;intelligent monitoring;wireless communication

目 录

摘 要 I

Abstract II

第一章 绪 论 5

1.1课题的研究背景 5

1.1.1 养殖场的现状 5

1.1.2 养殖场监控技术的发展历程 5

1.1.3 智能监控的国内现状分析 6

1.2监控系统研究现状 6

1.2.1 基于Internet互联网养殖场智能视频监控系统 6

1.2.2基于Zigbee 和嵌入式的养殖场监控系统 7

1.3 本设计的主要工作 8

第二章 监控系统的总体设计方案 9

2.1系统总体结构及其工作原理、工作特性 9

2.1.1总体结构 9

2.1.2工作原理 9

2.2系统主要部件 10

2.3监控系统的硬件设计方案 10

2.4硬件电路设计 11

2.4.1主芯片CC2530 11

2.4.2电源模块 12

2.4.3 TTL电平与EIA-RS-232C电平转换电路 12

2.4.4中继模块 12

第三章 智能监控系统的软件设计 13

3.1系统开发工具 13

3.1.1 IAR 13

3.1.2 SmartRFProg烧录软件 13

3.2软件系统结构图 14

3.3监控系统各个功能模块的软件设计 14

3.3.1 ZigBee通讯程序 14

3.3.2串口通信 18

3.3.3 ADC采集程序设计 21

3.3.4温湿度采集程序 23

第四章 系统调试及结果 30

4.1 数据测试及结果分析 30

4.1.1 Serial Port Utility测试 30

4.1.2.硬件测试结果 30

总 结 32

参考文献 32

第一章 绪 论

1.1课题的研究背景

1.1.1 养殖场的现状

针对传统的大型养殖场存在人工管理困难，环境控制不及时等现象，目前大多数养殖场已开始转变其管理模式，向着现代化智能化发展。对于传统的养殖场来说，只要稍微上了规模管理难度就会增加，养殖者仍采用原始的工具估测牲畜生活的环境是否舒适，由于不能及时的反馈养殖场的环境数据，管理者也很难实时的调节牲畜的生活环境，收益提高的难度也随之增加，由于管理难度大，很多管理者陆续放弃养殖业的创业道路。另一方面，成群牲畜因管理不善死亡，无疑给养殖场产生负盈利的结果[2]。初期的养殖场监控系统也采用一些初级的监控设备，在人力物力上面做了不小的贡献，但是由于系统功能不够完善，而且监控范围小、不易安装等，浪费了大量资金，效率也不高。

最近几年，对养殖业的规范化养殖得到了中央和地方的大力支持，我国的养殖业发生了翻天覆地的变化，即使是超大规模的养殖场也不需要大量的人力资源看管。智能监控在大规模养殖场中的运用和发展势不可挡，系统由智能传感器在线采集牲畜们的生活环境参数，采集数据后分析结果，远程控制相应设备，使禽畜舍养殖环境达到理想状态，实现科学养殖达到增收的目的。

1.1.2 养殖场监控技术的发展历程

大概在1950年左右的时候，就出现了相对比较专业的养殖场，那时候就开始慢慢应用于农业这一块，后来就涉及到了畜牧业和水产业这一块。早期的监控运用到了传统的自动控制系统，其输入或输出设备的实现不易交互，希望制作出能够接收印刷体、或以图形模式等形式的信息表现出来的设备，这样人工造作可以更灵活的和系统进行交互，同时还扩大了输出装置的功能。与传统的自动控制相比，智能控制有不言而喻的优势，它能够满足人的控制策略、对被控对象及环境的变化智能的作出应对方案。科技的发展永无止尽，人们在实践中继续探索这更人性化的操作系统。

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