趙 焱

(渤海大學(xué) 大學(xué)基礎(chǔ)教研部，遼寧 錦州 121003)

農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

趙 焱

(渤海大學(xué) 大學(xué)基礎(chǔ)教研部，遼寧 錦州 121003)

為了提高農(nóng)業(yè)灌溉的效率，節(jié)省灌溉成本，進(jìn)行農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉智能監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)，提出一種基于ZigBee多傳感器分布式數(shù)據(jù)采集的監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法，系統(tǒng)設(shè)計(jì)分為硬件和軟件兩部分;首先進(jìn)行農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)構(gòu)架，灌溉遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的硬件模塊化設(shè)計(jì)包括農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉傳感信息采集模塊、AD模塊、集成控制模塊和接口電路;基于FPGA嵌入式設(shè)計(jì)方法，構(gòu)建ZigBee多傳感器分布式陣列，進(jìn)行遠(yuǎn)程多點(diǎn)灌溉控制和監(jiān)控；軟件開發(fā)建立在LabWindows/CVI工程開發(fā)環(huán)境中，通過程序加載控制，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)改進(jìn)設(shè)計(jì);測試結(jié)果表明，該系統(tǒng)進(jìn)行農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉遠(yuǎn)程監(jiān)控具有較好的人機(jī)友好性，監(jiān)控的覆蓋度較高，性能較好。

農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉；遠(yuǎn)程監(jiān)控；傳感器；FPGA嵌入式設(shè)計(jì)

0 引言

在進(jìn)行大棚種植和大規(guī)模的農(nóng)田種植中，需要進(jìn)行人工灌溉，保障農(nóng)業(yè)種植的產(chǎn)量，農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)采用多個傳感器分布節(jié)點(diǎn)進(jìn)行水量調(diào)節(jié)，進(jìn)行多點(diǎn)灌溉，為了節(jié)省灌溉的用水量，實(shí)現(xiàn)節(jié)水灌溉，需要進(jìn)行智能灌溉的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)，通過監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)測灌溉點(diǎn)的出水量，并進(jìn)行智能調(diào)節(jié)，保障灌溉效率，因此，研究農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)在節(jié)省灌溉成本，提高農(nóng)業(yè)產(chǎn)量方面具有重要意義[1]。

農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉遠(yuǎn)程智能監(jiān)控系統(tǒng)的影響因素多元，控制參數(shù)復(fù)雜，對農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉精確控制和監(jiān)控的難度較大，傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉遠(yuǎn)程智能監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法中，主要有基于PLC可編程邏輯的控系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法[2]、基于RFID技術(shù)的農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉遠(yuǎn)程智能監(jiān)控設(shè)計(jì)方法等[3]，采用分散DSC控制技術(shù)，進(jìn)行集成智能監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉遠(yuǎn)程智能監(jiān)控系統(tǒng)的可靠性設(shè)計(jì)[4]，但是目前的監(jiān)控系統(tǒng)更多的是采用高功耗芯片設(shè)計(jì)，存在精度不高和監(jiān)控的定點(diǎn)性不好的問題[5]。對此，本文提出一種基于ZigBee多傳感器分布式數(shù)據(jù)采集的監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法，系統(tǒng)設(shè)計(jì)分為硬件和軟件兩部分，首先進(jìn)行監(jiān)控系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)和功能技術(shù)指標(biāo)分析，然后進(jìn)行硬件模塊化設(shè)計(jì)和軟件開發(fā)，在LabWindows/CVI環(huán)境下實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的開發(fā)和調(diào)試，得出有效性結(jié)論。

1 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)構(gòu)架和功能指標(biāo)分析

1.1 農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

為了實(shí)現(xiàn)對農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)，采用多傳感器信息采集方法對農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉區(qū)的出水量、濕度等信息進(jìn)行實(shí)時采集和分析，采用VXI總線數(shù)據(jù)采集技術(shù)，進(jìn)行農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉區(qū)域的原始數(shù)據(jù)信息采集和數(shù)據(jù)處理。首先啟動ZigBee多傳感器分布式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，在Linux環(huán)境中進(jìn)行監(jiān)控程序加載，構(gòu)建用戶界面模塊、數(shù)據(jù)處理模塊和遠(yuǎn)程可視化監(jiān)控模塊，實(shí)現(xiàn)對農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉的遠(yuǎn)程監(jiān)控，在嵌入式Linux環(huán)境下進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的模塊化設(shè)計(jì)，將采集的數(shù)據(jù)輸入到Linux操作系統(tǒng)中進(jìn)行節(jié)水灌溉的程序加載，實(shí)現(xiàn)灌溉信息存儲、信號發(fā)射、數(shù)據(jù)采集和波形顯示等功能[6]，根據(jù)上述分析，得到本文設(shè)計(jì)的農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)總體構(gòu)架模型如圖1所示。

圖1 農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)總體構(gòu)架

根據(jù)圖1所示的農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)總體構(gòu)架模型，進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)。監(jiān)控信號加載到Linux內(nèi)核中，Linux是一個類似于Unix的操作系統(tǒng)，系統(tǒng)在用戶界面模塊進(jìn)行監(jiān)控信息參數(shù)的設(shè)置和初始化操作，采用交叉編譯方式進(jìn)行監(jiān)控視頻信息采集和數(shù)據(jù)加載，在VisualDSP++集成GCC編譯環(huán)境中，構(gòu)建農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用程序開發(fā)環(huán)境[7]。監(jiān)控系統(tǒng)的工程管理應(yīng)用程序輸入到Linux操作系統(tǒng)中，將linuxrc文件拷貝到filesystem進(jìn)行控制信息的集成開發(fā)和控制指令實(shí)時傳遞。為了準(zhǔn)確地采集動態(tài)環(huán)境下農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉的視頻數(shù)據(jù)，設(shè)置農(nóng)業(yè)灌溉監(jiān)控的模擬預(yù)處理機(jī)動態(tài)范圍：-40～+40 dB，在動態(tài)環(huán)境下配置自動捕獲的增益控制串口，設(shè)計(jì) PCI 控制接口，配置空間寄存器，采用M、C、J 3種模式實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)高速率數(shù)據(jù)傳輸，設(shè)計(jì)本地總線時鐘和 PCI 時鐘進(jìn)行突發(fā)狀態(tài)下的灌溉程序自適應(yīng)控制，構(gòu)建PCI 總線操作和LOCAL總線操作的DMA數(shù)據(jù)通道，在C 模式下將農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的Local-to-PCI指針裝入 PCI 配置寄存器，在PCI總線主控單元中實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。根據(jù)上述總體設(shè)計(jì)構(gòu)架，進(jìn)行農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的模塊化設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)過程包括了系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)。

1.2 開發(fā)環(huán)境描述及功能指標(biāo)分析

根據(jù)上述對農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)構(gòu)架，進(jìn)行監(jiān)控系統(tǒng)的模塊化設(shè)計(jì)和功能技術(shù)指標(biāo)分析，農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的輸入電壓為±220 V，可配置為4路ZigBee多傳感器分布式的聯(lián)合Cache進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，系統(tǒng)的穩(wěn)壓狀態(tài)下的功耗為：140 mW(250 kHz，5 V電源)，系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用16 位微控制器進(jìn)行嵌入式系統(tǒng)開發(fā)設(shè)計(jì)，從外部程序存儲器0FF80H執(zhí)行程序加載，從片內(nèi)ROM引入232串口，構(gòu)建農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的傳感器模塊，它是半雙工形式，實(shí)現(xiàn)對灌溉區(qū)域的視頻信息和地面濕度信息的采集。由此，設(shè)計(jì)農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的技術(shù)指標(biāo)描述如下：

1)ZigBee多傳感器分布式數(shù)據(jù)采集的幅度范圍：-40～+40 dB，遠(yuǎn)程監(jiān)控的動態(tài)增益放大量為80 dB，傳感器模塊的輸出信號幅度±10 V；

2)農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的采樣通道：8通道同步、異步輸入；

3)采用并行外設(shè)接口(PPI)構(gòu)建農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的微處理器模塊，處理器的采樣率：>200 kHz；

4)時鐘信號輸入引腳的D/A轉(zhuǎn)換的A/D分辨率：12位(至少)；

5)采用bootloader加載方式，JTAG 口連接A/D轉(zhuǎn)換器的分辨率：12位(至少)；

6)采用雙緩存的發(fā)送寄存器進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲，DMA 控制器的傳輸速率：>200 kHz；

7)通過6 個引腳連接執(zhí)行輸出控制，輸出控制的信號模型包括CW、LFM、HFM等多種形式。

2 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

根據(jù)上述功能指標(biāo)分析，進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)包括了硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)等部分，灌溉遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的硬件模塊化設(shè)計(jì)包括農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉傳感信息采集模塊、AD模塊、集成控制模塊和接口電路，具體設(shè)計(jì)描述如下：

1)傳感信息采集模塊電路。傳感信息采集模塊采用ZigBee多傳感器分布式數(shù)據(jù)采集方法，由于系統(tǒng)對環(huán)境信息的采樣率至少為200 kHz，由Mux101多路開關(guān)選擇輸出信號，達(dá)到程序控制第一級放大倍數(shù)的要求，采用ST 超低功耗 的AD8021作為ZigBee多傳感器分布式數(shù)據(jù)的主控芯片[8]，由DSP控制VCA810的電壓，選用合適的晶振濾掉高頻干擾，選用不同的穩(wěn)壓塊來調(diào)節(jié)反饋動態(tài)增益控制碼，通過(R/X)DATDLY設(shè)置接收和發(fā)送數(shù)據(jù)的時鐘中斷字，采用±10 V的雙極性輸入MSB接+5 V高電平，得到傳感信息采集模塊設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)如圖2所示。

圖2 傳感信息采集模塊設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)框圖

在圖2所示的傳感信息采集模塊中，McBSP 提供了全雙工的通信機(jī)制，農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉遠(yuǎn)程監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)經(jīng)DMA 控制器直接進(jìn)入內(nèi)存，在CLKP 和CLKX上檢測農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉遠(yuǎn)程監(jiān)控的視覺信息，于CPU 與DAM 控制器讀取/寫入 DRR，按照DSP串口0的引腳執(zhí)行ZigBee多傳感器分布式數(shù)據(jù)采集，得到ZigBee多傳感器分布式數(shù)據(jù)采集的接口設(shè)計(jì)。

2)AD模塊。AD模塊執(zhí)行農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)采樣數(shù)據(jù)的數(shù)模轉(zhuǎn)換，采用低功耗設(shè)計(jì)方法進(jìn)行AD模塊設(shè)計(jì)，農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉遠(yuǎn)程智能監(jiān)控系統(tǒng)功耗主要來自靜態(tài)功耗Pspc和動態(tài)功耗Pdpc，即：

Pspc=VddIdd

(1)

(2)

其中:Vdd表示ZigBee射頻識別的額定電壓，單位為V；Idd表示農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉遠(yuǎn)程智能監(jiān)控系統(tǒng)輸出漏電流值，單位為A；ITC表示同步串行觸發(fā)電流，CT表示負(fù)載電容；fp表示監(jiān)控系統(tǒng)對監(jiān)控區(qū)域信息采集的頻率，由式(1)可知，系統(tǒng)的Vdd越低，其輸出的動態(tài)功耗Pspc就越低，根據(jù)上述原理，設(shè)計(jì)監(jiān)控系統(tǒng)的AD模塊，監(jiān)控系統(tǒng)的傳輸基陣通過AD采樣，將農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉的脈沖信號轉(zhuǎn)化為電信號，產(chǎn)生的導(dǎo)納B=jωC，農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的外部I/O設(shè)備包括A/D轉(zhuǎn)換器AD7864兩片，通過信號輸入設(shè)置，將12位A/D結(jié)果轉(zhuǎn)換成16位，得到系統(tǒng)的AD模塊硬件設(shè)計(jì)框圖如圖3所示。

圖3 系統(tǒng)的AD模塊硬件設(shè)計(jì)

3)集成控制模塊。集成控制模塊是整個農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的核心模塊，通過7864/CS和/WR寫入控制信息指令，采用4片AD8582進(jìn)行主控模塊的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，根據(jù)AD8582數(shù)據(jù)手冊，得到農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉遠(yuǎn)程智能監(jiān)控系統(tǒng)集成控制執(zhí)行的輸入輸出碼字，描述見表1 。

表1 智能監(jiān)控系統(tǒng)集成控制執(zhí)行的輸入輸出碼字

由于5409A的外部接口具有強(qiáng)耦合性，采用TI公司的DC-DC芯片進(jìn)行AD設(shè)計(jì)，其中，A4～A0和/IOSTRB譯碼→/CS，通過DAC變換，轉(zhuǎn)化成模擬信號，得到集成控制模塊電路設(shè)計(jì)如圖4所示。

圖4 集成控制模塊電路設(shè)計(jì)

4)接口電路。本系統(tǒng)對接口電路的轉(zhuǎn)換頻率精度要求很高，因此在接口電路設(shè)計(jì)中，需要采用波形存儲器ROM轉(zhuǎn)化成數(shù)字化輸出的COS，采用50MHz的參考時鐘輸入作為控制時鐘，采用高性能的MAX7000AE系列器件作為時鐘輸出信號，EPM7128AETI100與其余芯片的硬件連線通過外部雙端口RAM和FLASH設(shè)計(jì)[9]，邏輯門建立DSP中斷控制，單獨(dú)輸出+3.3V和+1.6V的電壓，使得收發(fā)轉(zhuǎn)換電路按照地址線A0控制，MSB接+5V高電平，DSP的數(shù)據(jù)線與7864的數(shù)據(jù)線均連至CPLD，由CPLD實(shí)現(xiàn)接口電路設(shè)計(jì)，得到農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉遠(yuǎn)程智能監(jiān)控系統(tǒng)接口的電路設(shè)計(jì)如圖5所示。

圖5 系統(tǒng)的接口的電路設(shè)計(jì)

在上述進(jìn)行系統(tǒng)模塊化設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，系統(tǒng)用DDS(直接數(shù)字合成)技術(shù)芯片進(jìn)行硬件集成設(shè)計(jì)，基于FPGA嵌入式設(shè)計(jì)方法，構(gòu)建ZigBee多傳感器分布式陣列，進(jìn)行遠(yuǎn)程多點(diǎn)灌溉控制和監(jiān)控設(shè)計(jì)。

3 系統(tǒng)軟件開發(fā)實(shí)現(xiàn)

在上述進(jìn)行監(jiān)控系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行軟件開發(fā)和調(diào)試，軟件開發(fā)建立在LabWindows/CVI工程開發(fā)環(huán)境中，采用外部程序存儲器PCR引入控制指令，進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控的程序執(zhí)行，由此實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的軟件開發(fā)設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉遠(yuǎn)程智能監(jiān)控的程序加載和監(jiān)控信息的寫入，借助LabWindows/CVI進(jìn)行程序加載，執(zhí)行加載代碼：

voidrgre(keyggfregd,vgegeDvfegBgid)

{

G-Lisgegeg();

nogegervp=G-LgegeetGrfegGid(ehr);

Loht5e=nh4FPcehed(Null);

Fgry54chTingeggid

{

HggeHP=necggeecece();

LogPGcgege(Lvceujnte.rvfevet,ite,HP);

fvevachpaceninHP

Ojntrvdswet();

}

獲得監(jiān)控系統(tǒng)軟件的實(shí)現(xiàn)流程如圖6所示。

圖6 軟件實(shí)現(xiàn)流程圖

4 試驗(yàn)結(jié)果與分析

為了測試系統(tǒng)的性能，采用不同方法進(jìn)行農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉監(jiān)控性能測試，在LabWindows/CVI工程開發(fā)環(huán)境中，Bootloader 程序位于片內(nèi)ROM，設(shè)置FSXM=1，通過程序加載控制，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)改進(jìn)設(shè)計(jì)，構(gòu)建程序加載模塊，以監(jiān)控的覆蓋度為測試指標(biāo)，得到對比結(jié)果如圖7所示。

圖7 性能對比

分析圖7可知，采用本文方法進(jìn)行農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉設(shè)計(jì)，能以較小的節(jié)點(diǎn)數(shù)實(shí)現(xiàn)大范圍的灌溉覆蓋，性能較好。

5 結(jié)束語

本文研究了農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉智能監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)優(yōu)化問題，提出基于ZigBee多傳感器分布式數(shù)據(jù)采集的監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法，系統(tǒng)設(shè)計(jì)分為硬件和軟件兩部分，灌溉遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的硬件模塊化設(shè)計(jì)包括農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉傳感信息采集模塊、AD模塊、集成控制模塊和接口電路，基于FPGA嵌入式設(shè)計(jì)方法，構(gòu)建ZigBee多傳感器分布式陣列，進(jìn)行遠(yuǎn)程多點(diǎn)灌溉控制和監(jiān)控。軟件開發(fā)建立在LabWindows/CVI工程開發(fā)環(huán)境中，通過程序加載控制，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)改進(jìn)設(shè)計(jì)。測試結(jié)果得出，本文設(shè)計(jì)的監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉遠(yuǎn)程控制和監(jiān)測，監(jiān)控的覆蓋度較高，性能較好，具有較高的實(shí)際應(yīng)用價值。

[1] 陸興華,吳恩燊.基于安卓客戶端的智能家居電力控制優(yōu)化設(shè)計(jì)[J].電力與能源,2015,35(5): 692-695.

[2] 黃 朝,許 鑫, 劉敦歌,等. 基于多傳感器的微弱磁異常信號提取方法研究[J].電子測量技術(shù),2015,38(10):91-95.

[3] Chen B, Liu X P, Liu K F, et al. Fuzzy approximation-based adaptive control of nonlinear delayed systems with unknown dead zone[J]. IEEE Transactions on Fuzzy Systems, 2014, 22(2): 237-248.

[4] Tong S C, Huo B Y, Li Y M. Observer-based adaptive decentralized fuzzy fault-tolerant control of nonlinear large-scale systems with actuator failures[J]. IEEE Transactions on Fuzzy Systems, 2014, 22(1): 1-15.

[5] 鄧 異,梁 燕,周 勇.水聲換能器基陣信號采集系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)[J].物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),2015,5(4):36-37.

[6] 郭太平,裘進(jìn)浩,程 軍,等. 高頻電磁渦流檢測系統(tǒng)及實(shí)驗(yàn)研究[J].國外電子測量技術(shù),2015,34 (11):4-9.

[7] 王 軍,陳翠琴.基于RFID信息與視頻圖像的人員識別的研究[J].物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),2015,5(3):30-31.

[8] 張子龍,薛 靜,喬鴻海,等.基于改進(jìn) SURF 算法的交通視頻車輛檢索方法研究[J].西北工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2014,32(2):297-301.

[9] 曾愛林.基于Android的心電實(shí)時監(jiān)護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].計(jì)算機(jī)測量與控制,2013,21(11): 2997-3000.

Design and Implementation of Remote Monitoring System for Agricultural Water Saving Irrigation

Zhao Yan

(Department of Foundation Education,Bohai University,Jinzhou 121013,China)

In order to improve the efficiency of agricultural irrigation,saving irrigation cost,the design of intelligent monitoring system of agricultural water-saving irrigation,puts forward a design method of distributed ZigBee monitoring system based on data acquisition system,the design is divided into hardware and software,the first overall design framework of agricultural water-saving irrigation remote monitoring system,hardware module design of remote monitoring system of irrigation including agricultural water-saving irrigation sensor information acquisition module,AD module,integrated control module and interface circuit,FPGA embedded design method to construct distributed ZigBee array based on remote multi-point monitoring and control irrigation.Software development is based on the LabWindows/CVI project development environment,through the program loading control,to achieve remote monitoring system design.The test results show that the system has good performance in the remote monitoring and control of agricultural water-saving irrigation.

agricultural water-saving irrigation;remote monitoring;sensor;FPGA embedded design

2016-11-18；

2016-12-01。

趙 焱(1977-)，男，遼寧錦州人，在職研究生，講師，主要從事計(jì)算機(jī)軟件與信息系統(tǒng)方向的研究。

1671-4598(2017)04-0080-04

10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.04.023

TN911

A