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1. 研究目的与意义及国内外研究现状

针对目前农场灌溉技术的普遍落后，本课题设计了一种基于zigbee的无线传感网络的智能化自动灌溉系统。本系统采用单片机处理湿度、温度等信息，采用zigbee传送有效信息给路由器，再由其传送给协调器，然后主机接收并分析土壤状况，从而通过传感网实施远程控制单片机进行灌溉。

对于农业种植户而言，将基于zigbee的无线传感器网应用到智能化自动灌溉系统有助于农民摆脱了依赖天气的方式，从而更快地推动现代农业的发展，使得机械化、自动化、智能化农业不再是梦想，更加有效地提高了农作物的产量产率以及农业灌溉技术的效率。

对于运营商而言，若将无线传感网络应用在农业生产中，使得无线传感网技术找到了新的发展方向，而一旦无线传感网络在农业发展中得以遍及，中国的农业发展极其重大，这将带来源源不断的收益。

2. 研究的基本内容

传感网农业智能控制系统，就是在农场内放置大量的低价传感器，对农作物所生长的环境进行实时监测和控制。将传感网技术应用在现代农业发展中可以更好地分析农场内各个部分的农作物生长环境的数据并进行分析做出处理。在本课题中，采用基于zigbee协议栈组建而成的无线传感器网络，根据温湿度传感器采集到的农作物生长环境的数据，再通过主机远程控制at89c51单片机驱动继电器进行灌溉，实现“节点采集—路由器转发—远程控制灌溉”的功能。

整个自动化灌溉系统的传感网部分可分为三部分系统：

一是节点信息采集系统。通过温湿度传感器采集农场的土壤温度、土壤湿度以及环境温度、环境湿度等信息，经由单片机将处理过的信息通过节点无限传感网络将信息传递给管理基站，远程主机用户接收并显示详细数据。

3. 实施方案、进度安排及预期效果

本课题的研究思路是利用单片机和基于zigbee的无线传感网络实现智能化自动化的灌溉。首先由温湿度传感器采集农作物生长环境的温湿度值，将数据进行数模转换之后传送至单片机，单片机再通过zigbee无线传感网络传送至zigbee路由，再到zigbee解调器传送到主机，主机对数据进行分析和处理，并通过无线传感网络控制单片机进行远程控制继电器灌溉，从而进行智能化自动化灌溉。

由于农场的各个灌溉节点是分散式分布在大面积农田里面的，所以该系统必须具有可扩性，再加上成本价格较低、构成复杂度较小和系统可靠性较高等需求，因此该系统选择使用树型的拓扑结构来实现。该系统由一个协调器以及大量路由器和终端节点组成，其中每个终端里面都包含温湿度传感器、at89c51单片机和cc2530这3个部分，整个系统的工作过程是首先是由温湿度传感器dht11采集农场有效信息，再通过at89c51单片机将处理好的信息传送给该终端设备里的cc2530，再之后该终端设备里的cc2530通过组建好的网络将该有效信息传送给路由器以及协调器，最后协调器再将该信息传送给电脑实施远程监控。

4. 参考文献

[1] 《基于单片机的土壤自动灌溉系统》[eb/ol]. http://www.docin.com/p-721515803.html.

[2] 倪涛. 《基于单片机控制的节水灌溉系统研究》[j]. 《机电信息》, 2011

[3] 徐增友. 《wsn无线传感网络定位技术的研究》[j]. 《山东大学硕士论文》, 2009