论文摘要
作物种植环境对农作物的产量和品质具有决定作用,是农业生产存在和发展的重要物质基础。利用先进的科学手段对作物种植环境监测,从中分析和掌握作物种植环境动态变化规律,以便及时调整改善种植环境,创造出更适合作物种植的有利自然条件。本文提出将蓝牙技术应用于农业生产的蓝牙传感器节点的研究方案,通过软件和硬件设计研究,最终实现传感器节点对农田环境参数的可控频率式采集以及对所采集数据的准确无线传输。主要研究内容及结论如下:(1)分析了蓝牙传感器在农业中的应用背景,根据农田环境监测的应用需求分析,提出将蓝牙技术应用于农业生产的蓝牙传感器节点的设计方案。在传感器节点上设计液晶显示、独立计时等功能,方便用户直观查看传感器节点工作状态且非常适合野外工作要求。(2)以模块化设计思想对传感器节点进行硬件设计。包括供电子模块设计、计时子模块设计、显示子模块设计、按键调节子模块设计、数据采集子模块设计、数据处理子模块设计、蓝牙通讯子模块设计和天线设计。经测试各模块工作正常。(3)在Keil C51平台上,利用C语言设计了相关硬件电路的控制程序。经测试,程序运行稳定、可移植性强。(4)根据蓝牙传感器节点的使用要求,在主节点开发了控制数据定时发送、单次发送、错误提示等功能并实现对历史数据的保存。通过在主节点控制数据发送频度从而降低功耗。经测试,各项功能运行良好、软件界面友好。(5)研究了降低无线信道传输误码率的方法,改进创新了一种用于降低误码率的信道编码、译码方式。通过仿真结果证明该编码、译码方式的有效性。本设计适用的环境范围广,开发运行成本低,对于推动我国设施农业生产、提高作物产量、提升农产品品质,实现农业生产自动化具有积极的意义。
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