無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的溫室測控系統(tǒng)方案

　　其他的具體硬件實(shí)現(xiàn)如下：

　　FLASH:采用Intel 公司的快速頁面讀取模式的St rataFlash ,28F128J3A ,工作電壓為3. 3V , 32Bit數(shù)據(jù)寬度， 4 片Intel 的28F128J3A Flash 組成的64MB 內(nèi)存;SDRAM: 采用三星SDRAM , K4S281632E -TC/ L75 ,32Bit 數(shù)據(jù)寬度，存儲時間為10ns ,由兩片K4S281632E - TC/ L75 構(gòu)成64MB SDRAM 內(nèi)存;網(wǎng)絡(luò)接口：由CS8900A 芯片實(shí)現(xiàn)，CS8900A 可以設(shè)計成ISA 總線的網(wǎng)卡，本系統(tǒng)則是將它與處理器直接連接實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)通信，使用nCS2 作為片選使能信號;FFUART:用來連接GSM 模塊，實(shí)現(xiàn)GSM 通信功能;BTUART :調(diào)試串口。

　　另外匯聚節(jié)點(diǎn)不需要LCD 顯示和鍵盤接口，這些GPIO 通過軟件設(shè)置，大部分用來實(shí)現(xiàn)一個自定義的51 針擴(kuò)展接口，對于其他沒有用到的GPIO ,則定義為輸出以減少功耗。

　　4 軟件設(shè)計與功能分析

　　為使操作人員能夠直觀地看到溫室中各種環(huán)境參數(shù)數(shù)據(jù)以及分配任務(wù)等，人機(jī)接口全部采用友好的圖形界面。 系統(tǒng)軟件由五大模塊組成：參數(shù)設(shè)置模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)分析和處理模塊、控制輸出模塊、數(shù)據(jù)管理模塊。 系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)圖如圖4 所示。

　　圖4 系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)圖

　　(1) 參數(shù)設(shè)置模塊。

　　管理員在使用溫室測控系統(tǒng)時，要使用賬號密碼登陸，如果密碼錯誤，則禁止進(jìn)入系統(tǒng)。 由于不同的作物在不同的生長時期對環(huán)境參數(shù)的要求不同，同一作物在不同發(fā)育期也對環(huán)境要求不同，所以把環(huán)境參數(shù)作為控制參數(shù)向數(shù)據(jù)實(shí)時采集控制模塊中發(fā)送，能夠更好地滿足生物生長所需環(huán)境。 系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置功能主要用于設(shè)定人為要求的環(huán)境因子的適宜數(shù)值。 系統(tǒng)中默認(rèn)的可向數(shù)據(jù)實(shí)時采集控制模塊發(fā)送的控制參數(shù)有溫度、濕度、二氧化碳濃度、光照度等環(huán)境參數(shù)。

　　(2) 數(shù)據(jù)采集模塊。

　　數(shù)據(jù)采集模塊主要實(shí)現(xiàn)多通道數(shù)據(jù)同步采集、波形實(shí)時顯示以及數(shù)據(jù)存儲功能。 以動態(tài)曲線或表格的形式顯示環(huán)境因子參數(shù)的實(shí)時變化。

　　信號采集的任務(wù)就是將傳感器采集的電壓信號通過各采集通道經(jīng)過網(wǎng)關(guān)處理輸入到計算機(jī)中，最后再實(shí)時地顯示出來。 被采集的信號能否再實(shí)現(xiàn)真實(shí)信號，與采樣方式的選擇和采樣時間的確定有很大關(guān)系。 本系統(tǒng)選用實(shí)時采樣方式。

　　(3) 數(shù)據(jù)處理模塊。

　　數(shù)據(jù)處理就是從原始數(shù)據(jù)中產(chǎn)生信息的過程。

　　在系統(tǒng)中，模擬量經(jīng)A/ D 轉(zhuǎn)換后變?yōu)閿?shù)字量送入網(wǎng)關(guān)，此數(shù)字量在進(jìn)行顯示、報警和控制之前，還必須根據(jù)需要進(jìn)行一些加工處理，如：數(shù)字濾波、標(biāo)度變換、數(shù)值計算、邏輯判斷等，以滿足系統(tǒng)的不同需要。