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1、菏澤學(xué)院Heze University本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目 基于物聯(lián)網(wǎng)的溫室監(jiān)控系統(tǒng) 姓名 系 別 物理與電子工程系 學(xué)號(hào) 專業(yè) 電子信息科學(xué)與技術(shù) 指導(dǎo)教師 職稱 講師 2014 年 05 月30日菏澤學(xué)院教務(wù)處制目錄 摘要1關(guān)鍵詞1Abstract1Key words1引言11系統(tǒng)方案論述22 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)22.1控制器模塊22.2 空氣溫濕度采集模塊42.3 光強(qiáng)測(cè)量電路模塊42.4 土壤濕度測(cè)量電路模塊52.5二氧化碳測(cè)量電路模塊 62.6顯示電路模塊 72.7 報(bào)警電路模塊82.8 通信電路模塊82.9 控制電路模塊 82.10電源電路模塊 103 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)103.1

2、GSM通信模塊軟件設(shè)計(jì)114 結(jié)論13參考文獻(xiàn)13附錄A14致謝 15基于物聯(lián)網(wǎng)的溫室監(jiān)控系統(tǒng) 基于物聯(lián)網(wǎng)的溫室監(jiān)控系統(tǒng)摘要：基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的溫室監(jiān)控系統(tǒng)以單片機(jī)AT89S52為核心控制模塊，利用相應(yīng)的傳感器監(jiān)測(cè)溫室環(huán)境變化，即利用SHT10數(shù)字式溫濕度傳感器、FDS-100型土壤水分傳感器、SH-300-DH二氧化碳傳感器、TSL2561光照強(qiáng)度傳感器分別測(cè)量溫室的空氣溫濕度、土壤濕度、二氧化碳濃度和光照強(qiáng)度，利用GSM網(wǎng)絡(luò)的短信收發(fā)功能，在數(shù)據(jù)采集點(diǎn)建立快捷的數(shù)據(jù)通信通道，將結(jié)果通過(guò)短信息的形式發(fā)送到人們的手機(jī)上，通過(guò)手機(jī)達(dá)到對(duì)溫室環(huán)境控制的目的。該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了參數(shù)的自動(dòng)采集和無(wú)線傳輸，降低

3、了測(cè)量的工作量、節(jié)約成本、提高效率，對(duì)現(xiàn)代溫室農(nóng)業(yè)的發(fā)展起到了一定的推動(dòng)作用。關(guān)鍵詞： AT89S52；傳感器；GSM Greenhouse monitoring system based on Internet of things Student majoring in Science and Technology of Electronic Information Shiwenzheng Tutor ZhaoguanghuiAbstract:Based on the content of the networking technologies greenhouse canopy contr

4、ol system by AT89S52 single chip microcomputer as the core,using sensors to monitor the greenhouse environment changed.Using SHT10 digital temperature and humidity sensor, FDS-100 soil moisture sensor, SH-300-DH carbon dioxide sensor, TSL2561 light intensity sensor measured the greenhouse air temper

5、ature and humidity, soil moisture, carbon dioxide concentration and light intensity,using the SMS function of GSM network ,in the data acquisition point to establishment efficient data communication channel,through the short message form to send the results to the mobile phone,through the mobile pho

6、ne to control the greenhouse environment .This system has realized the parameters of automatic data collection and wireless transmission ,reduces the measurement workload, reduce costs and improve efficiency,has played a certain role in promoting the development of modern greenhouse agriculture. Key

7、word: AT89S52; Sensor ;GSM 引言 隨著我國(guó)改革開(kāi)放的不斷發(fā)展，人們的物質(zhì)生活水平達(dá)到了一個(gè)極大的提高，越來(lái)越多的人們想要找出一種更方便、更快捷的交流溝通的方式。而對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)的提出，讓人們的生活開(kāi)始有了一個(gè)翻天覆地變化。物聯(lián)網(wǎng)，一個(gè)基于互聯(lián)網(wǎng)、傳統(tǒng)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)等信息載體，讓所有能夠被獨(dú)立尋址的物理實(shí)體對(duì)象實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通的網(wǎng)絡(luò)，正在一步一步地改變著人們的生活。 物聯(lián)網(wǎng)是基于傳感器技術(shù)的新型網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，在現(xiàn)代溫室中，大量的傳感器節(jié)點(diǎn)構(gòu)成了一張張功能各異的監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)各種傳感器采集與溫室環(huán)境變化的各種信息參數(shù)，可以幫助我們及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，準(zhǔn)確的發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)由部署在監(jiān)測(cè)區(qū)的大

8、量的微型傳感器節(jié)點(diǎn)及時(shí)有效的采集不斷變化的環(huán)境參數(shù)，通過(guò)無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)形成一個(gè)多跳自組織的網(wǎng)絡(luò)，其主要的目的是采集與處理該網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍內(nèi)監(jiān)測(cè)參數(shù)的信息。在農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的進(jìn)程中，科技水平的不斷進(jìn)步讓傳感器的發(fā)展日新月異，傳感器幾乎覆蓋了農(nóng)業(yè)工程的全部范圍，有力的支撐了智能農(nóng)業(yè)的技術(shù)體系?；谝陨系姆N種認(rèn)識(shí)，該論文設(shè)計(jì)出一種基于物聯(lián)網(wǎng)的溫室監(jiān)控系統(tǒng)。1系統(tǒng)方案論述 整個(gè)溫室控制系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)，主要由兩大部分組成：溫室環(huán)境數(shù)據(jù)采集部分和數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)終端部分。溫室環(huán)境數(shù)據(jù)采集部分主要由傳感器、AT89S52單片機(jī)和GSM無(wú)線收發(fā)模塊等部件組成，采用基于GSM系統(tǒng)的移動(dòng)平臺(tái)之間點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的短信業(yè)務(wù)，將移動(dòng)通信與

9、溫室系統(tǒng)控制報(bào)警功能結(jié)合起來(lái)，硬件結(jié)構(gòu)由傳感器和單片機(jī)、控制裝置組成，用SHT10數(shù)字式溫濕度傳感器、FDS-100型土壤水分傳感器、SH-300-DH二氧化碳傳感器、TSL2561光照強(qiáng)度傳感器分別測(cè)量溫室的空氣溫濕度、土壤濕度、二氧化碳濃度和光照強(qiáng)度，傳感器將采集到的溫室環(huán)境數(shù)據(jù)信號(hào)送給AT89S52單片機(jī)進(jìn)行分析處理，同時(shí)將采集到的變化的數(shù)據(jù)參數(shù)發(fā)送至通信模塊。單片機(jī)主要控制溫室環(huán)境數(shù)據(jù)采集傳感器和GSM無(wú)線收發(fā)模塊兩者之間的有序工作，并將得到的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成GSM短信模式，同時(shí)控制TC35i收發(fā)模塊發(fā)送數(shù)據(jù)。GSM無(wú)線收發(fā)模塊即TC35i負(fù)責(zé)發(fā)送和接收短信，它可以向用戶監(jiān)測(cè)終端發(fā)送檢測(cè)到的

10、實(shí)時(shí)環(huán)境數(shù)據(jù)，也可以接收用戶發(fā)來(lái)的命令指令，從而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程的溫室環(huán)境監(jiān)控。如圖1-1所示。顯示電路模塊單片機(jī) 電源電路模塊報(bào)警電路模塊 采集電路模塊GSM通信模塊 圖1-1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖 本系統(tǒng)采用模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)控制程序，以便于擴(kuò)展系統(tǒng)功能和提高程序的通用性；采用匯編語(yǔ)言編寫(xiě)程序代碼，以便提高系統(tǒng)的實(shí)時(shí)控制性能。基于物聯(lián)網(wǎng)的溫室控制系統(tǒng)硬件部分主要由控制器模塊、空氣溫濕度采集模塊等共計(jì)10個(gè)電路模塊組成。系統(tǒng)總體電路見(jiàn)附錄A。2 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)2.1控制器模塊本設(shè)計(jì)的控制器模塊選用AT89S52，是一種低功耗、高性能CMOS微控制器，具有8K在系統(tǒng)可編程Flash存儲(chǔ)器。片上Flash允許程序

11、存儲(chǔ)器在系統(tǒng)可編程，亦適于常規(guī)編程器。在單芯片上，擁有靈巧的8位CPU和在系統(tǒng)可編程Flash，使得AT89S52在嵌入式控制系統(tǒng)中得到應(yīng)用。（1） 標(biāo)準(zhǔn)功能：8K字節(jié)Flash,256字節(jié)RAM,32位I/O接口線，看門(mén)狗定時(shí)器，2個(gè)數(shù)據(jù)指針，3個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，一個(gè)6向量2級(jí)中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口，片內(nèi)晶振及時(shí)鐘電路。另外，AT89S52可降至0Hz靜態(tài)邏輯操作，支持兩種軟件可選擇節(jié)電模式?？臻e模式下，CPU停止工作，允許RAM、定時(shí)器、計(jì)數(shù)器、串口中斷繼續(xù)工作。掉電保護(hù)方式下，RAM內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機(jī)一切工作停止，直到下一個(gè)中斷或硬件復(fù)位為止。 （2）在外部結(jié)構(gòu)上，A

12、T89S52單片機(jī)和MCS-51系列單片機(jī)的結(jié)構(gòu)相同，有三種封裝模式，最常用的是PDIP形式，如圖2-1所示。 圖2-1 AT89S52引腳圖單片機(jī)最小系統(tǒng)是指用最少的元件組成的單片機(jī)可以工作的系統(tǒng)。對(duì)于該類單片機(jī)來(lái)說(shuō)，最小系統(tǒng)一般應(yīng)該包括：?jiǎn)纹瑱C(jī)、晶振電路、復(fù)位電路。如圖2-2所示。 圖2-2 單片機(jī)最小系統(tǒng) 2.2 空氣溫濕度采集模塊 本設(shè)計(jì)選擇SHT10數(shù)字式溫濕度傳感器來(lái)檢測(cè)溫室中空氣的溫濕度。SHT10數(shù)字式溫濕度傳感器是一種可以同時(shí)測(cè)量溫濕度的傳感器，可以有效的解決傳統(tǒng)溫、濕度傳感器的不足。其特點(diǎn)：信號(hào)放大、A/D轉(zhuǎn)換、IIC總線接口全部集成于一個(gè)芯片上（CMOSens技術(shù)）；全校

13、準(zhǔn)相對(duì)濕度及溫度值輸出；具有露點(diǎn)值計(jì)算輸出功能；卓越的長(zhǎng)期穩(wěn)定性；測(cè)量精度高，濕度的精度為正負(fù)3.5，濕度的精度為正負(fù)0.5攝氏度（在20C時(shí)）；可靠的CRC數(shù)據(jù)傳輸校驗(yàn)功能；片內(nèi)裝載的校準(zhǔn)系數(shù)，保準(zhǔn)100%的互換性；電源電壓為2.5-5.5V。引腳功能：1(GND):接地；2（DATA)與3（SCK)：串行數(shù)字接口，其中DATA為數(shù)據(jù)線；4(VDD）：接電源。2.3 光強(qiáng)測(cè)量電路模塊 該設(shè)計(jì)選擇TSL2561光強(qiáng)傳感器檢測(cè)溫室內(nèi)的光照強(qiáng)度。 各引腳功能如下：引腳1和引腳3分別是電源引腳和信號(hào)引腳。工作電壓范圍2.7V-3.5V。引腳2為器件訪問(wèn)地址選擇引腳。由于該引腳電平不同，故有3個(gè)不同的

14、訪問(wèn)地址。引腳4和引腳6為總線的時(shí)鐘信號(hào)和數(shù)據(jù)線。引腳5為中斷信號(hào)輸出引腳。當(dāng)光照強(qiáng)度超過(guò)用戶編程設(shè)置的上或下閾值時(shí)，器件就會(huì)輸出一個(gè)中斷信號(hào)。 TSL2561是第二代周圍環(huán)境光強(qiáng)度傳感器，內(nèi)部有兩個(gè)通道，是兩個(gè)光敏二極管，其中通道0對(duì)可見(jiàn)光和紅外線都敏感，而通道1僅對(duì)紅外線敏感。積分式A/D轉(zhuǎn)換器對(duì)流過(guò)光敏二極管的電流進(jìn)行積分，并轉(zhuǎn)換為數(shù)字量，在轉(zhuǎn)換結(jié)束后將轉(zhuǎn)換結(jié)果存入芯片內(nèi)部通道0和通道1各自的寄存器中。控制器和TSL2561可通過(guò)IIC總線協(xié)議訪問(wèn)。 IIC總線是一種串行總線，主要用于IC器件之間的二線制同步通信，它通過(guò)兩根線（串行時(shí)鐘線SCL和串行數(shù)據(jù)線SDA）便能實(shí)現(xiàn)總線上各器件的同

15、步數(shù)據(jù)傳送。IIC總線可以極為方便地構(gòu)成多機(jī)系統(tǒng)和外圍器件擴(kuò)展系統(tǒng)。SHT10數(shù)字式溫濕度傳感器和TSL2561光強(qiáng)傳感器均具有直接IIC接口，同時(shí)遵循IIC串行總線協(xié)議，故將單片機(jī)AT89S52的P1.3和P1.4口作為串行時(shí)鐘線和串行數(shù)據(jù)線，連至傳感器的相應(yīng)引腳。電路連接如圖2-3。 圖2-3 電路連接圖2.4 土壤濕度測(cè)量電路模塊該設(shè)計(jì)選擇FDS-100型土壤水分傳感器檢測(cè)土壤中水分的含量。FDS-100型土壤水分傳感器引腳功能如下：1（VDD）：5-12V電源輸入；2（V-OUT）：電壓輸出0-1.875V DC；3（GND）：地線。 本傳感器體積小巧化設(shè)計(jì)，攜帶方便，安裝、操作及維護(hù)

16、簡(jiǎn)單。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，外部以純膠體封裝，密封性好，可直接埋入土壤中使用，且不受腐蝕。土質(zhì)影響較小，應(yīng)用廣泛。測(cè)量精度高，響應(yīng)速度快，數(shù)據(jù)傳輸效率高。廣泛應(yīng)用于節(jié)水農(nóng)業(yè)、溫室大棚、花卉培養(yǎng)、蔬菜種植、草地牧場(chǎng)、土壤檢測(cè)、植物栽培等場(chǎng)領(lǐng)域。 FDS-100型土壤水分傳感器經(jīng)過(guò)信號(hào)放大輸出至單片機(jī)，電路如圖2-4所示。 圖2-4 FDS-100傳感器電路連接示意圖2.5二氧化碳測(cè)量電路模塊該設(shè)計(jì)采用SH-300-DH二氧化碳檢測(cè)模塊檢測(cè)溫室內(nèi)的二氧化碳濃度。該模塊主要用于二氧化碳含量的檢測(cè)，具有體積小，反應(yīng)靈敏，檢測(cè)精度高等優(yōu)點(diǎn)。主要性能參數(shù)如下：（1） 檢測(cè)范圍：0-3000PPM（2） 響應(yīng)時(shí)間：

17、小于30秒，數(shù)據(jù)更新時(shí)間：2秒（3） 輸出：模擬：0-3V；數(shù)字UART：默認(rèn)波特率9600bps（4） 輸入電壓：DC6V-12V 在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，采用數(shù)字通信方式，該傳感器的數(shù)字輸出引腳直連到單片機(jī)管腳上。電路圖如圖所示。 圖2-5 SH-300-DH二氧化碳傳感器連接電路 SH-300-DH二氧化碳傳感器通過(guò)監(jiān)測(cè)二氧化碳分子吸收的紅外線輻射數(shù)量來(lái)測(cè)量二氧化碳的濃度。傳感器使用一些金屬絲作為紅外線源來(lái)產(chǎn)生紅外線輻射（IR）。紅外線輻射源位于傳感器軸的底部。在軸的頂部的紅外線源是測(cè)量經(jīng)過(guò)樣本沒(méi)有被二氧化碳分子吸收的輻射量。數(shù)據(jù)采集軟件就會(huì)自動(dòng)識(shí)別傳感器，并使用預(yù)定義的參數(shù)來(lái)設(shè)置實(shí)驗(yàn)。2.6顯示

18、電路模塊 本設(shè)計(jì)采用LCD1602作為輸出器件，液晶顯示器以其微功耗、體積小、顯示內(nèi)容豐富、超薄輕巧的諸多優(yōu)點(diǎn)，在各類儀表和低功耗系統(tǒng)中得到廣泛的應(yīng)用。這里采用常用的字16字X2行的字符型液晶模塊的使用方法。這是一種通用模塊。與數(shù)碼管相比該模塊有如下優(yōu)點(diǎn)： （1）位數(shù)多，可顯示32位，32個(gè)數(shù)碼管體積相當(dāng)龐大了。 （2）顯示內(nèi)容豐富，可顯示所有數(shù)字和大、小寫(xiě)字母。 （3）程序簡(jiǎn)單，如果用數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示，會(huì)占用很多時(shí)間來(lái)刷新顯示，而1602自動(dòng)完成此功能。 1602采用標(biāo)準(zhǔn)的16腳接口，其中： 引腳1和引腳2為電源引腳， 第3腳：V0為液晶顯示器對(duì)比度調(diào)整端，第4腳：RS為寄存器選擇，第5腳：R

19、W為讀寫(xiě)信號(hào)線， 第6腳：E端為使能端，當(dāng)E端由高電平跳變成低電平時(shí)模塊執(zhí)行命令。第714腳：D0D7為雙向數(shù)據(jù)線。第1516腳：空。 圖2-6 LCD1602顯示電路 由以上說(shuō)明已經(jīng)知道LCD1602液晶的各個(gè)引腳的功能，所以只要將它們接到相應(yīng)的電源、地，以及單片機(jī)的數(shù)據(jù)口即可。在此設(shè)計(jì)中并不需要從LCD1602中讀取數(shù)據(jù)，所以將5腳置為低電平即可。 2.7 報(bào)警電路模塊 本系統(tǒng)專門(mén)設(shè)計(jì)了報(bào)警電路模塊，由晶體管和蜂鳴器組成。由單片機(jī)輸出信號(hào)控制晶體管的導(dǎo)通或截止，晶體管導(dǎo)通，則報(bào)警。當(dāng)某個(gè)參數(shù)長(zhǎng)時(shí)間超出其合理的上下限范圍時(shí)，報(bào)警系統(tǒng)啟動(dòng)。它與單片機(jī)的連接電路如圖2-7所示。 圖2-7 報(bào)警電

20、路2.8 通信電路模塊 移動(dòng)信模塊采用的是基于GSM數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng)的通信模塊。GSM移動(dòng)通信系統(tǒng)的主要特點(diǎn)是：由于采用了高效調(diào)制器、通信編碼等技術(shù)，使系統(tǒng)的頻譜效率高，具有靈活的組網(wǎng)結(jié)構(gòu)，頻率重復(fù)利用率高，容量大，臨時(shí)移動(dòng)用戶識(shí)別碼，可以達(dá)到安全的目的；在SIM卡的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)漫游功能。GSM模塊是傳統(tǒng)調(diào)制解調(diào)器與GSM無(wú)線移動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)合，可以稱之為無(wú)線調(diào)制解調(diào)器。TC35i是新一代無(wú)線通信GSM模塊，可以方便的與單片機(jī)聯(lián)機(jī)通信?？梢钥焖?、安全、可靠的實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)方案中的數(shù)據(jù)、短信服務(wù)。TC35i通信模塊具有GSM無(wú)線通信的所有功能，并提供標(biāo)準(zhǔn)的UART串行接口支持GSM07.05的AT命令

21、集指令，直接使用AT命令即可以簡(jiǎn)便的實(shí)現(xiàn)短信息的收發(fā)、查詢和管理。TC35i模塊有AT命令集接口，支持文本和PDU模式的短消息。通過(guò)獨(dú)特的40引腳的ZIF連接器，實(shí)現(xiàn)電源連接、指令、數(shù)據(jù)、語(yǔ)音信號(hào)及控制信號(hào)的雙向傳輸。通過(guò)ZIF連接器及天線連接器，可分別連接SIM卡支架和天線。AT89S52單片機(jī)與TC35i模塊軟件接口其實(shí)就是單片機(jī)通過(guò)AT指令控制手機(jī)的控制技術(shù)，設(shè)置TC35i模塊的工作方式是PDU模式，在這種模式下，能傳送或接受透明數(shù)據(jù)。連接電路如圖2-8所示。2.9 控制電路模塊本設(shè)計(jì)的控制電路模塊選用繼電器作為控制系統(tǒng)的開(kāi)關(guān)。繼電器室一種電子控制器件，它具有控制系統(tǒng)和被控制系統(tǒng)，通常應(yīng)

22、用于自動(dòng)控制電路中，它實(shí)際上是用較小的電流去控制較大電路的一種裝置。故在電路中起著自動(dòng)調(diào)節(jié)、安全保護(hù)、轉(zhuǎn)換電路等作用。從機(jī)從主機(jī)接受指令控制繼電器的開(kāi)關(guān)，從而使各類執(zhí)行器件起到對(duì)溫室環(huán)境調(diào)節(jié)的作用。如圖2-9所示。 圖2-8 通信電路 圖2-9 繼電器控制電路2.10 電源電路模塊本設(shè)計(jì)中用到4種電源，分別為-5V、+3.3V、+5V、+12V。如圖3.7所示，220V交流電經(jīng)變壓器降壓、橋式整流、電容濾波后由7905、7805、7812三端集成穩(wěn)壓管分別得到-5V、+5V、+12V電壓，為整個(gè)系統(tǒng)供電。如圖2.8所示。 圖2-10 電源電路圖3 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)根據(jù)空氣溫濕度、土壤濕度、二氧化碳

23、濃度數(shù)據(jù)的特點(diǎn)，數(shù)據(jù)先被傳感器采集，經(jīng)過(guò)信號(hào)處理，存入AT89S52的內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，與設(shè)定值進(jìn)行比較，進(jìn)而通過(guò)單片機(jī)通過(guò)AT指令控制GSM模塊的短信息功能，將溫室環(huán)境變化的參數(shù)結(jié)果發(fā)送到用戶手機(jī)上，實(shí)現(xiàn)溫室的控制。 溫室控制現(xiàn)場(chǎng)，由傳感器、前端控制器和控制設(shè)備組成。傳感器將采集的數(shù)據(jù)存入單片機(jī)，單片機(jī)初始化，開(kāi)始逐一比較采集的空氣溫濕度是否在測(cè)量范圍內(nèi)，如果在此范圍內(nèi)，則比較采集的土壤濕度是否在測(cè)量范圍內(nèi)，否則進(jìn)入空氣溫度調(diào)整程序，控制加熱爐或者通風(fēng)扇系統(tǒng)調(diào)節(jié)空氣溫濕度，然后比較采集到的二氧化碳濃度后進(jìn)入下一個(gè)循環(huán)開(kāi)始比較空氣溫濕度，并依次循環(huán)進(jìn)行。系統(tǒng)整體流程圖如圖3-1。開(kāi)始 系統(tǒng)初始化

24、 參數(shù)設(shè)定 空氣溫濕度測(cè)量 GSM通信通信報(bào)警空氣溫度是否在測(cè)量范圍N 空氣溫度調(diào)整 Y 空氣濕度測(cè)量 GSM通信報(bào)警空氣濕度是否在測(cè)量范圍N 空氣濕度調(diào)整Y土壤濕度測(cè)量 土壤濕度是否在測(cè)量范圍 GSM通信報(bào)警N 土壤濕度調(diào)整Y二氧化碳濃度測(cè)量二氧化碳濃度是否在測(cè)量范圍GSM通信報(bào)警N 二氧化碳濃度調(diào)整Y 圖3-1 系統(tǒng)流程圖3.1 GSM通信模塊軟件設(shè)計(jì) 西門(mén)子TC35i模塊支持PDU格式的短信息的發(fā)送和接收，該模塊通過(guò)AT指令與單 等待一段時(shí)間 成功？ 發(fā)送報(bào)警信息 PDU解碼是否有異樣？ 信息采集與處理 初始化開(kāi)始片機(jī)通信。AT指令集是調(diào)制解調(diào)器通信接口的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。GSM引擎模塊提供的命

25、令接口符合GSM07.05和GSM07.07規(guī)范。GSM07.07中定義的AT Command接口，提供了一種移 開(kāi)始動(dòng)平臺(tái)與數(shù)據(jù)終端設(shè)備之間的通用接口；GSM07.05對(duì)短信息作了詳細(xì)的規(guī)定，在短消息模塊收到網(wǎng)絡(luò)發(fā)來(lái)的短消息時(shí)，能夠通過(guò)串口發(fā)送指示消息，數(shù)據(jù)終端設(shè)備可以向GSM開(kāi)始模塊發(fā)送各種命令。單片機(jī)與TC35i的軟件接口其實(shí)就是單片機(jī)通過(guò)AT指令控制手機(jī)的控制技術(shù)，首先設(shè)置TC35i模塊的工作模式：AT+CMGF=n，n=0為PDU模式；n=1為文本模式；通常設(shè)置為PDU模式，在這種模式下，能傳送或接受透明數(shù)據(jù)（用戶自定義數(shù)據(jù)）。AT+CMGR=n為讀TC35i模塊短消息數(shù)據(jù)，n為短消

26、息號(hào)。AT+CMGL=n為列出TC35i模塊內(nèi)的短消息，n=0是未讀的短消息，n=1位已讀的短消息，n=2位未發(fā)送的短消息，n=3為已發(fā)送的短消息n=4為所有短消息。AT+CMGD=n為刪除TC35i模塊的短消息，n為短消息編號(hào)。 初始化 信息采集與處理 是否有異樣？ N Y PDU解碼 發(fā)送報(bào)警信息 成功？ Y 等待一段時(shí)間 N 圖3-2 通信模塊流程圖設(shè)置短信息模式：AT+CMGF=0;即設(shè)置為PDU模式，在這種模式下，能夠傳輸或接受透明數(shù)據(jù)（用戶自定義的數(shù)據(jù)）。通訊握手：AT發(fā)送短信息：AT+CMGS用PDU格式:AT+CMGF=0撥號(hào)與掛斷：ATD、ATH讀模塊短信息數(shù)據(jù)：AT+CMG

27、R=n，n為短消息號(hào)。4 結(jié)論此次設(shè)計(jì)結(jié)合單片機(jī)技術(shù)、傳感器技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，構(gòu)建了一個(gè)基于物聯(lián)網(wǎng)的溫室控制系統(tǒng)。本系統(tǒng)是本著在不影響功能實(shí)現(xiàn)的前提條件下盡可能降生產(chǎn)成本的宗旨，以AT89S52為核心，采用各個(gè)模塊相互組合的方式，運(yùn)用GSM網(wǎng)絡(luò)的強(qiáng)大作用，以檢測(cè)并調(diào)節(jié)溫室環(huán)境變化為主要目的的測(cè)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)溫室參數(shù)信息的實(shí)時(shí)檢測(cè)和調(diào)整并報(bào)警，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程參數(shù)的無(wú)線控制。結(jié)果表明，該控制系統(tǒng)具有良好的擴(kuò)展性和實(shí)用性，對(duì)于實(shí)現(xiàn)溫室的智能化測(cè)控管理，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，創(chuàng)造溫室生產(chǎn)的最佳效益將產(chǎn)生積極作用。參考文獻(xiàn)：1 管繼剛.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用.通用管理技術(shù),2010(3):24-27.

28、 2 孫科. 物聯(lián)網(wǎng)在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用J,無(wú)線互聯(lián)科技,2012（3):9.3 龔道禮.基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)研制D.中國(guó)地質(zhì)大學(xué),2011:8.4 胡漢才.單片機(jī)原理及系統(tǒng)設(shè)計(jì)M.2001:20-26.5 劉守義.單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)M.2002:29-34.6 戴勇,周建平.基于AT89S52單片機(jī)的多功能智能溫室測(cè)控系統(tǒng)J.農(nóng)機(jī)化研究，2009（5）：139.7 來(lái)清民.傳感器與單片機(jī)接口及實(shí)例M.2008：139-141.8 李子忠.FDS探針兩種埋設(shè)方式下土壤水分的測(cè)定J.高等教育出版社，2010：125-130.9 韓斌杰.GSM原理及其網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化.機(jī)械工業(yè)出版社，2009:25

29、-30.10 鐘亞飛.基于單片機(jī)的溫室二氧化碳測(cè)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)D.山東科技大學(xué)，211:14. 11 黃勤.單片機(jī)原理及應(yīng)用.北京-清華大學(xué)出版社，2010:191-195.附錄A: 系統(tǒng)整體電路圖致謝: 本文是在指導(dǎo)老師師趙光輝的悉心指導(dǎo)下完成的。趙老師幫我選定題目，并在我撰寫(xiě)論文的過(guò)程中，傾注了大量的心血和汗水，并給我提供了許多有益的意見(jiàn)和建議，使我順利得完成了課題的研究和論文的撰寫(xiě)。趙老師以其豐富的經(jīng)驗(yàn)和淵博的知識(shí)自始至終指導(dǎo)著我的工作和學(xué)習(xí)，特別是他廣博的學(xué)識(shí)、深厚的學(xué)術(shù)素養(yǎng)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神和一絲不茍的工作作風(fēng)使我終生受益。無(wú)論在工作、學(xué)習(xí)還是生活中，趙老師都給了我無(wú)私的指導(dǎo)和幫助，在此謹(jǐn)向趙老師表示最誠(chéng)摯的敬意和感謝。15