基于GPRS的土壤溫濕度采集系統(tǒng)
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3 GPRS網(wǎng)關(guān)
GPRS網(wǎng)關(guān)模塊由控制模塊和GPRS通信模塊組成，其中GPRS通信是采集控制系統(tǒng)和監(jiān)控主機連接的扭帶，GPRS通信的質(zhì)量直接影響系統(tǒng)的穩(wěn)定。系統(tǒng)采用西門子公司的MC52i設(shè)計GPRS通信電路。MC52i具有體積小、電壓要求低、開機成功率高等優(yōu)點，而且內(nèi)嵌了TCP／IP協(xié)議。MS P430F149與MC52i之間的通信是基于RS232協(xié)議的串口通信，MSP430F149的P3.6和P3.7(UART1)分別與MC52i的RX和TX相連。MC52i在發(fā)射數(shù)據(jù)時會有一個瞬時的尖峰電流產(chǎn)生，為使系統(tǒng)不受尖峰電流的影響，采用3個470μF的膽電容并聯(lián)進行濾波，圖6為網(wǎng)關(guān)框圖。網(wǎng)關(guān)類似一個具有IP地址的“計算機”，可以與遠(yuǎn)程服務(wù)器進行基于TCP／IP的網(wǎng)絡(luò)通信，流程圖如圖7所示。本文引用地址：http://www.antipu.com.cn/article/192800.htm
4 系統(tǒng)測試
采集系統(tǒng)由1個主節(jié)點及3個從節(jié)點構(gòu)成。采集的數(shù)據(jù)匯聚到主節(jié)點，并通過GPRS模塊，傳送到監(jiān)控主機。監(jiān)控主機的主要功能是把數(shù)據(jù)幀進行解析，然后存進數(shù)據(jù)庫并顯示在控制界面上。在監(jiān)控主機上，根據(jù)各節(jié)點地址及時間等信息查詢歷史數(shù)據(jù)和當(dāng)前數(shù)據(jù)，采集系統(tǒng)主程序流程如圖8所示。
測試系統(tǒng)置于溫室大棚中，測試結(jié)果如圖9所示。這里截取了部分測試數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)采用16進制，每一行前8 Byte為包頭，后10 Byte為測試數(shù)據(jù)，用2 Byte代表一個測試量，分別為：節(jié)點標(biāo)識碼ID、計數(shù)器、內(nèi)電壓、土壤濕度介電常數(shù)εRaw和土壤溫度TRaw。
圖9中，每隔5 min采集一次數(shù)據(jù)，在節(jié)點1兩次采集到的土壤濕度介電常數(shù)均為(01 B8)16、土壤溫度均為(02 77)16。由此計算出節(jié)點1處的土壤溫、濕度的平均值分別為VWC=24．59％，RH，T=23．1 ℃。
5 結(jié)束語
設(shè)計了一個基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的土壤溫濕度監(jiān)測系統(tǒng)，可實現(xiàn)土壤溫濕度的遠(yuǎn)程實時在線監(jiān)測。系統(tǒng)具有低功耗、配置靈活、適應(yīng)能力強的特點，可用于野外林地及大棚內(nèi)多個區(qū)域的實時監(jiān)測。
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