为了解决我国地少人多农作物产量不足以供应庞大人口基数的问题，提高单位土地上的产量成为了重头戏，我们设计了此次课题，基于“互联网+”农业的温室大棚补光控制系统，利用了TI公司的CC2530作为ZigBee无线网络的节点控制器，并且设计了相应的硬件电路，从而实现了对大棚内植物接收光照的精确测量以及精确补光来提供最适宜农作物生长的环境。此次课题我们通过设计基于ZigBee的无线网络数据采集节点，对温室大棚内的植物所受到的光照强度的环境参数构建了ZigBee网络，实现了采集数据的无线传输，根据设置不同植物相应的光照阈值来对执行机构进行控制，从而通过开关不同盏数的LED灯，使得温室大棚的环境参数适应于作物生长的最佳条件。关键词 ZigBee，CC2530，LED灯，智能补光控制
目 录
1 引言 1
1.1 课题背景 1
1.2 国内外研究概况 1
1.3 课题来源。 2
2 补光控制系统总体设计 2
2.1 系统总体框架 2
2.2 系统需求分析 3
2.3 植物生长补光光源及其特性 4
2.4 ZigBee无线网络技术分析 7
3 系统硬件设计 10
3.1 硬件总体结构 10
3.2 CC2530模块设计 11
3.2 补光控制系统硬件设计 12
3.3 LED电路设计 14
3.4 USB转串口电路设计 14
3.5 电源电路设计 15
3.6 LCD模块设计 16
4 系统软件设计 17
4.1 开发环境简介 17
4.2 ZStack协议栈 17
4.3 ZigBee节点软件设计 18
4.4 补光控制系统软件设计 21
4.5 上位机的设计 22
5 系统测试与分析 23
5.1 系统硬件平台 23
5.2 系统测试与结果分析 23
总 结 31
致 谢 32
参 考 文 献 33
附录 *51今日免费论文网|www.jxszl.com +Q: ￥351916072$ 
A 原理图 34
附录B 主要代码 35
1 引言
1.1 课题背景
我国自从改革开放以来经济政治文化快速地发展，也提供给了实现农业现代化发展相当丰厚的物质条件和理论支持。但是由于中国数千年以来的文化传统，农产业从业人员大都还是一家一户的小面积发展农业，并且也很难再短时间内形成一些改变与突破，然而这样下去将会严重的阻碍我国的现代农业发展。，
而新兴模式“互联网+”农业[1]将会开展一种广泛参与的“众筹”模式，而这种模式无疑会为我国的农业现代化发展提供助力。从一个角度来说，“互联网+”这种模式将会使分工更具体、组织化程度更高、交易成本相应降低、资源配置被优化、劳动生产率也将提高，它也许正在成长为打破小农经济制约我国农村发展现代化科技化的关键所在；而从另一个角度来说，“互联网+”模式可以提供为农民土地权益维护、农民技艺推广、农村经济发展、管理等提供更加便利、实时、可感知、便于物联、智能的手段，是我国农业可以往现代化农业大步迈进的重要力量。从长远来看，“互联网+”农业必将是一种前所未有的对于产业发展模式的创新，也将对于我国农业发展有着巨大的帮助。
“互联网+”模式也无疑将会提升智能农业服务和农村信息服务的质量。智能的农业系统将会实现在整个农业生产过程中的实时信息收集，以及智能的决策、自动的控制和精准对应的管理。它也将使得农业生产要素趋于更加融洽的配置，农业从业人员的服务更有准确的方向性，更加科学合理化的农产业生产，都将成为今后现代农业发展的主要特性和前进趋势。“互联网+”模式将整合智能农业技术于农村信息服务体系，对我国的农业发展起着巨大的作用。
1.2 国内外研究概况
1.2.1 国内研究现状
现在的“互联网+”农业模式正处在一个十字路口，既有发展机会，但是也有着一些未知的挑战，中国农业在这个十字路口的当头，当巨大的发展机会与农产业整体全面升级的机会近在咫尺时，究竟要如何前行以及选择，如何执行就将成为更多的农业建设者们的需要仔细考虑冷静处理的问题了。
目前的现状是，我国的农产业系统整体效率低下，农产业现代化、智能化的程度还是极低，产业链也面临着诸多问题。所以，在这种情况下，与互联网的结合就成了未来农业发展的新出路，农业作为最传统的领域，由于其发展程度最低，所以被互联网改造的潜力也就最大。再加上“互联网+农业”这一新时代的行动，互联网技术慢慢的与更多的产业进行了合作，也因此互联网的发展进入了“产业互联网”[2]的阶段。
1.2.2 国外研究概况
我们通过研究可以发现，目前国外发达国家的现代化农业的发展模式与路径大致可以分为三种，一类是地广人稀的美国、加拿大等，他们的发展模式主要是由最开始的机械化发展到发展生物技术再到开始研究管理变革来完善自己的农业发展的。美国农场的数量从1910年开始就在逐年减少，但相应的他们的每一个农场平均规模也在逐年上升，农场规模基本上就稳定在175公顷。农业从业者逐渐减少，却还能够有着充足的粮食供应。第二类是人多地少的小农经济占主导的日本、韩国等，他们的发展模式是由生物技术逐步往机械化发展。日本于二战过后开始了农业现代化发展，而随着政府的重视与支持，它们现在的农业机械化、信息化、良种化水平都局域世界前列。第三类是工业发达但土地资源相对不足的法国、德国等。他们发展现代化农业走的就是机械化与生物技术齐头并进，一起助力现代化农业发展。由以上叙述可以看出，目前国外的现代化农业发展由于他们发展较早，政府重视等原因，已经走在了我们的前面，所以我们更需要把握住这次机会，利用“互联网+”农业为我国的现代化农业发展带来一个新的发展高潮。
1.3 课题来源。
基于ZigBee的补光控制系统软件设计课题来源于现在市面上的温室大棚农作物培养的应用需要。对于补光控制系统在温室大棚里对农作物培养的研究，我们利用了ZigBee无线网路协议，然后将其应用到农业从业者们利用温室补光控制系统来监测与调控大棚里的光照强度使之符合作物最佳的光照强度。进而让农业从业者们能够通过智能化的设备减轻工作量的同时还能获得更好的收成。
2 补光控制系统总体设计
我们在设计以ZigBee为核心的温室大棚补光系统的时候，主要会考虑到以下问题：如何设计补光控制系统、如何通过ZigBee协议栈来实现设备间的信息交流，以及如何在电脑上设计上位机来显示收集到的数据并且设计代码程序来控制相应LED灯的亮灭。
2.1 系统总体框架

原文链接：http://www.jxszl.com/dzxx/txgc/60378.html