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基于ZigBee的土壤墒情监测系统设计作者：朱彬来源：《电子技术与软件工程》2018年第23期摘要土壤墒情监测，依据要求能够采集农业环境参数，如此从数据上剖析得到相关环境参数，为本设计供应更可靠的依据。
设计选用软件和硬件结合，硬件选用ZigBee模块。
ZigBee模块主要负责数据采集传输，因要采集温、湿度和光照强度，所以在比较了各种传感器后，湿度传感器YL-69，温度传感器DS18B20，光照强度传感器BH1750为最终拣选。
传感器所采集到的数据经过ZigBee模块传输给协调器，由协调器在传送计算机终端进行显示和监测。
可实现对一定范围内的土壤摘情和环境进行监测，最终实现节水灌>A的智能化农业系统。
【关键词】ZigBee 传感器土壤墒情国内目前使用的最多的灌溉系统主要采用定时方式，根据经验设定灌溉时间来实现定时定量灌溉。
但是由于土壤的灌溉需求受空气的温湿度、光照强度、土壤含水量等多种因素影响，所以根据经验来实施灌溉并不能达到精确灌溉的目的。
所以本文设计了ZigBee无线传感器的土壤水分监测体系，它能够收罗监测温湿度、光照强度。
并将采集信息进行融合、分析最终根据特定的灌溉策略控制电磁阀的开关以实现精细灌溉。
无线传感技术适用范围广，本设计主要以农业监测为研究对象，减少劳动力，便于管理者管理和监测。
1 系统总体设计方案设计分为数据收集和传感器节点两部分，有三个传感器和ZigBee模块共同组成。
ZigBee 模块也起到了协调器的作用，终端节点采集的数据通过网络传输到协调器并显示。
分析采集的数据来判断环境参数是否符合农作物的生长，是否需要灌溉，整体的结构如图1所示。
（1）传感器主要职责就是采集监测对象的生长环境中的温度、湿度、光照这些数据;（2）ZigBee模块的主要功能是将传感器模块收集的数据无线传输到协调器并显示。
2 硬件设计2.1 稳压电路设计本次设计要考虑到ZigBee模块的工作电压为3.3V。
2018年第2期时代农机TIMES AGRICULTURAL MACHINERY第45卷第2期Vol.45No.22018年2月Feb.2018基金项目：浙江省水利厅科技计划项目（RC1522），国家大学生创新项目（201611481008）作者简介：崔佳民（1983-），男，山东沂源人，硕士，讲师，主要研究方向：电力电子及自动控制。
基于ZigBee 的智能灌溉装置设计崔佳民，郭栋(,310018)摘要：针对浙江省丘陵地区田块面积小、形状不规则、田间土壤墒情监测难度大的特点，设计了基于ZigBee 协议下的“物联网”架构的智能灌溉装置，实现对土壤墒情实时监测，并通过控制电磁水阀，实现对各类农田进行适时、适量的科学灌溉，起到高效、节水、节能的目的。
关键词：土壤墒情；ZigBee ；智能灌溉我国是一个水资源紧缺国，同时又是一个农林业大国，农林业用水所占比重较大，用水矛盾十分突出。
另一方面，不管是农业灌溉还是城市绿化用水通常凭借经验定时灌溉，是一种很粗放的方式，这种原始的灌溉方式既无法保证植物科学用水量，同时又大大浪费了宝贵的水资源。
加强对土壤墒情的准确监测，并通过控制装置实现自动灌溉，有助于做好科学的给水措施，实现水资源的合理利用及农林业的健康发展。
1无线数据采集与传输（1）无线传感器节点。
无线传感器节点具有采集数据和无线传输的功能：一方面来实现土壤温度、湿度等参数的测量采集和处理；另一方面实现数据的融合和收发。
对自身采集的数据和收到的其他节点数据进行融合，再转发到汇聚节点。
所探测范围内的土壤墒情，通过无线方式将数据传送给网关。
无线传感器节点由采集模块、数据处理模块、无线通信模块和供电模块四部分组成，如图1所示。
其中，采集模块负责采集对应节点的土壤墒情；数据处理模块转换采集的原始数据；无线通信模块主要完成与数据通信任务，供电模块负责传感器节点运行时能量供应。
图1无线传感器节点框图本系统无线传感器网络方案拟采用ZigBee 组网技术。
基于ZigBee的农业节水灌溉监控系统【摘要】水是地球不可缺少的资源，从生活到基础生产都需要水。
可是水资源本身就非常缺乏，在农业灌溉中它又起到不可缺少的作用，怎样合理地运用水资源，是农业生产中亟需解决的问题。
本文通过对ZigBee通信技术的研究并结合实际情况，设计了一套包含灌溉模块和视频监控模块的农业灌溉监控系统。
不仅可以实时对农田环境及温湿度等数据进行监控，还可以智能合理灌溉，组合成节水、监控二合一的高效系统。
【关键词】ZigBee技术; 节水灌溉; 土壤含水量检测; 视频监控【Abstract】Water is indispensable to the earth’s resources, the life and basic production all need water. But the water itself is very lack, in it plays an indispensable role in agricultural irrigation, how to reasonable use of water resources, agricultural production is the need to solve the problem. In this article, through the study of ZigBee communication technology and combining the actual situation, design a set of module and video monitoring module contains the irrigation agriculture irrigation monitoring and control system. Not only can monitor real-time data on farmland and the environment temperature and humidity, etc, can also be smart and reasonable irrigation, water saving, monitoring in one efficient system.【Keywords】ZigBee technology; water-saving irrigation; soil moisture detection; video monitoring1 绪论1.1 课题背景1.1.1 水资源面临的危机水是世上所有生命的起源。
基于ZigBee无线感测器网络的智能灌溉系统设计与实现基于ZigBee无线感测器网络的智能灌溉系统设计与实现摘要：随着农业生产的发展，对于灌溉系统的智能化和自动化要求也越来越高。
为了提高农业生产效益和节约水资源，在本文中，我们设计并实现了一个基于ZigBee无线感测器网络的智能灌溉系统。
该系统能够通过无线感测器网络收集土壤湿度、温度、光照等环境参数，并根据这些参数来实现自动灌溉控制。
实验结果显示，该系统能够实时监测和控制土壤湿度，实现智能灌溉，在一定程度上提高了农作物的产量。
1. 引言灌溉是现代农业生产中一项重要的环节。
传统的灌溉方式存在许多问题，如耗水量大、易造成地下水位下降、浪费水资源等。
为了解决这些问题，智能灌溉系统应运而生。
智能灌溉系统通过感知环境参数，实时控制灌溉水量，从而达到节约水资源和提高农业生产效率的目的。
2. 系统设计本文的智能灌溉系统采用ZigBee无线感测器网络作为数据传输通道。
ZigBee无线感测器网络具有低功耗、自组织、低成本等特点，非常适合于农田环境的感测和传输。
2.1 硬件设计本系统包括多个节点，每个节点由一个ZigBee无线传感器模块、一个土壤湿度传感器、一个温度传感器和一个光敏传感器组成。
这些传感器分别测量土壤湿度、温度和光照强度，并通过ZigBee无线传感器模块将数据发送到协调器节点。
协调器节点负责接收和处理来自各个节点的数据，并通过无线方式将数据发送到上位机。
2.2 软件设计软件设计主要分为移植操作系统、节点软件设计和上位机软件设计三个部分。
移植操作系统是为了方便节点软件的开发和管理，本系统选择了嵌入式操作系统Contiki。
节点软件设计包括感测和传输功能的实现，采用C语言编写。
上位机软件设计是为了方便用户对灌溉系统进行监测和控制，采用Java语言编写，并通过串口与协调器节点通信。
3. 系统实现我们在实验室环境中搭建了一个小型的农田模拟场景，并部署了多个节点。
基于ZigBee技术的农业自动灌溉系统方案一、概述为了加快农业生产的数字化和信息化的发展，提高农田灌溉中的生产效率，采用单片机技术、ZigBee以及组态等技术设计开发了一种远程灌溉监控控制系统。
该系统由监控计算机、主控制器、分控制器等组成。
分控制器由传感器、电源模块、太阳能电池板、电磁阀组成，通过传感器把现场的池块温度、土壤含水率、池块水位采集回来，将数据打包后通过GPRS发送到监控终端的上位机;上位机软件接收并处理数据，根据相应的预设参数和采集回来的参数，发送相应的命令给现场。
该系统能够控制电磁阀的动作，连续运行未发生故障，可实现无人值守的远程灌溉监控。
现在的农业灌溉都是采用喷灌、滴灌、微灌等技术方法，需要手动对监控现场的情况进行控制，而且需要另外的网络构建与布线，成本较高。
随着经济社会的发展，需要一种自动、科学的灌溉系统来控制灌溉。
为此设计一种基于ZigBee和STC12C5A60S2的自动灌溉系统，在监控中心通过上位机可以看到现场的数据，同时会根据农业各个生长期的需水情况，自动发送命令控制电磁阀的动作。
综合来看，该系统成本低，与传统的控制系统相比更加智能。
2、需求分析目前，国内大部分微灌系统都是采用有线方式来采集和传递墒情信息。
这种方式不仅构建起来现场布线麻烦，而且管理维护也不方便、组网方式也不灵活，并且农田的面积大的话，布线费用的造价也比无线的方式昂贵。
另有提出用GSM/GPRS，CDMA等无线通信模块来传递信息，但GSM/GPRS无线通信模块价格比较高，使用要收费，且需要借助于公用通信网，考虑到农场均在偏远地带，多处接收不到信号，可行性不大，还有的提出了点对点的近距离无线通信模块，其组网性能不佳，也不能大规模组网。
本系统运用目前发展迅猛的新通信技术-ZigBee，再加上原有的IP modem合并成为带GPRS的ZigBee无线通讯产品，只需汇聚点借助公用通信网的支撑，低功耗，分布面积广，在作物种植区中组网便捷，且建网成本低，适合用在微灌测控系统中，用来完成墒情信息的采集和传递，以及控制电磁阀动作，从而完成整个微灌控制的过程。
