毕业论文
基于ZigBee的农业灌溉流量监测计价系统设计
摘 要
系统以ZigBee无线技术为核心，基于若干个无线传感器节点和非接触式IC读写器组成无线网络灌溉计价系统，以CC2430芯片作为处理器,着重讲解了zigbee模块和水流量器等基本硬件组成及无线网络的通信方式，另外还有非接触式IC卡及对应的读写器的理论知识和用法。中心节点和路由节点还有传感器节点，他们之间的通信是靠ZigBee无线网进行数据的传递的，具备信息发送和接收功能的传感器节点对流量数据进行采集，然后传送给路由器节点以及中心节点，中心节点汇总并分析处理此信息，最后中心节点处理器对IC读写器发出读写命令。
关键词： ZigBee；流量监测；计价；IC卡；节点
Abstract
As the very important section of this system, ZigBee wireless net system for irrigation is based on some wireless sensor nodes and non-contacting IC reader-writer ,CC2430 slug act a CPU part of this system. What as the key entities are ZigBee module body, water flowmeter and no-wire correspondence methods, also learning the knowledge of non-contacting IC fiche and read-write device is important. The communication of central node, route nodes and sensor nodes is upon this Zigbee no-wire net. First, the sensor nodes gathers data and then send this informations to nodes of router and the central node. Later the central node gather and analysis the data, and eventually the central processor send read-write instruction to the read-write device.
Key words: ZigBee, Flow Monitoring, pricing, IC-card, nod
前 言
虽然我国的水资源总量在全球所有国家中的排名是第六位，但平均仅有2500立方米，相对来说较少，而且有较多的水旱灾害，水资源南北分布不均。在我国，有80%的水是用在农业中的，但是农业用水的利用率相对很多国家70%-80%的利用率来说是很低的，仅有45%左右。因此，采用现代科学技术进行农业智能化灌溉建设是非常有必要的，本文即是研究农业智能化灌溉建设其中一重要环节，即农业灌溉流量监测计价系统。采用这种系统有诸多优点，农业灌溉流量监测计价系统是由传感器技术，无线网络通信技术，非接触式IC卡技术，自动化技术综合在一起的灌溉计价系统，系统设计的目的是对用于农业灌溉的水进行刷卡计费，利用现代科学技术，减少劳动力的浪费，提高农业生产效率，而且方便快捷。
本设计的设计重点是ZigBee无线模块，利用这一无线网络，位于农田内的多个水流量计将采集到的灌溉用水流量信息传输到中心处理器，处理器通过分析处理发出对IC读写器进行读写操作的指令，这样便实现了农业灌溉流量监测计价。ZigBee技术在很多领域已经广泛使用，特别是工农业领域。作为短距离无线通信网络标准，ZigBee网络与已经存在的无线网络，例如WIFI，蓝牙等作对比，它有如下几个特点：高稳定性，低功耗，短延迟，自组网自修复能力强，电池寿命长，移动灵活等诸多优点。因此，在农业智能化建设中，Zigbee发挥的作用日益重要。
第一章 无线传感器网络概述
1.1 无线传感器网络的现状与前景
21世纪，随着科学技术的的不断发展前进，信息化社会已经形成，传感器技术——获取信息的首要和基本途径，也取得了飞速的发展。而在采集信息的方法上，传感器采集数据信息由原来的单独采集一步步发展到集成型和网络型，通过结合无线通信和自动控制，这种集成化的网络传感器技术肯定将获得普遍的应用。
第一代传感器网络运用的是点对点的传送方式，把早先的传感器与控制器直接相接，这种传感器网络在上个世纪七十年代的时候产生。随着时代的进步，通过与其他技术相结合的传感器，逐渐形成一个能够进行信息分析和信息运算的集成网络，这既是第二代传感器网络。在上个世纪末，现场总线技术就在传感器网络当中整个运用了，通过不断的发展和与各种技术相互组合，特别是与无线技术的结合，大量多功能传感器共同构成了具有智能化的传感器网络结构，这中最新形成的技术便是新一代无线传感器网络[1]。
作为新一代网络技术，它拥有十分广阔社会运用前景，它快速发展将会给整个人类社会带来重大影响。这种新技术在发展较好的国家一直受到特别的关注，在波士顿大学，教师和学生共同创建了一个组织——传感器网络协会，这一协会期待可以增进传感器联网技术的研究和应用。作为未来的新兴技术，《技术评论》将这一技术评作第一，因此可知，未来无线传感器网络必将迅速应用并给全社会带来重大变化。
如今在农业的生产过程中无线传感器技术已经有很多使用，通常是把许多的传感器节点集合成一个网络监督环境，如此一来，可以将各传感器