农场环境监控系统无线通信设计与实现

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1、2012年第5期工业仪表与自动化装置·23·农场环境监控系统无线通信设计与实现赵伟杰，顾波飞，吴开华(杭州电子科技大学检测技术与智能仪器研究所，杭州310018)摘要：提出了基于数传电台农场环境远程无线通信组网方法。制定了一对三主从模式数传电台无线传输通信协议，编写了上位机和下位机通信代码，实现了上下位机之间的可靠通信，并在农场环境远程监控系统中得到了应用。实践证明，该协议能实现多个数传电台之间的可靠无线传输。关键词：一对多通信；数传电台；串口数据冲突；软件协议中图分类号：rP27文献标志码：A文章编号：1000—0682(2012)05—0

2、023—02DesignandrealizationoffarmenvironmentalmonitoringsystemwirelesscommunicationZHAOWeijie．GUBo．WUKaihua(InstituteofDetectionTechnologyandlntelligentInstrument，HangzhouDianziUniversity，Hangzhou310018，China)Abstract：Fmnnenvironmentalremotewirelesscommunicationsnetworkconst

3、ructingbasedondataradiotransceiverareproposedinthepaper．Theone—to—threemaster—slavesystemcommunicationprotocolaredesignedandthesoftwareofcommunicationbetweencomputerandmicrocontrollerareprogrammed．Thesystemhasbeenappliedinfarmenvironmentalmonitoringsystemwirelesscommunicati

4、on．Ithasbeenprovedthattheprotocolcanachievereliablecommunicationbetweenwirelessdataradiotransceiverandcomputer．Keywords：onetomorecommunication；dataradiotransceiver；serialdataconflict；softwareprotocol场数据采集设备。现场数据采集设备需实时向监控0引言设备发送现场数据信息，监控设备则根据采集数据计算机自动监控系统中，监控计算机与现场数做相应控制指令，

5、多个现场数据采集设备在同时向据采集设备的通信连接，常见的通信介质是屏蔽双监控设备发送数据和监控设备在发送指令与接收现绞线、光缆等介质。对于传输距离超过100m以上场设备数据时，由于数传电台的异步串行接口只有的场合，如果数据量不是很大，采用屏蔽双绞线、光一个，而且一般都是通过半双工的方式通信，存在串缆等通信方式不仅成本很高，而且对于线路的铺设、口数据冲突问题，因此需要设置相应的软件协议来维护等都不方便，存在很大的资源浪费。使用数传解决。该文基于日精数传电台，设计实现了一个上电台实现数据采集、监视与控制具有成本低、架设方位监控设备与3个下位数据采

6、集设备的农场环境远便、维护简单等特点。数传电台可通过异步串行通程监控系统，通过现场测试，系统的可靠性和稳定性信、以太网等方式与下位机及主机连接。上位机一都达到了设计要求。般是通用微机，以太网接口数据传送量大，但对于很1农场环境远程监控系统参数要求多的嵌入式控制器，特别是单片机，与外围的通信方式主要还是通过异步串行口方式居多。实际的自动系统主要是实现对远程农业环境参数地采集，监控系统中，一个上位机监控设备往往对应多个现并根据采集数据进行灌溉控制和蓄水控制。需要采集的参数包括土壤温度与湿度、大气温度与湿度以收稿日期：2012—04—10及蓄水池液

7、位信息。控制主要包括抽水泵控制与灌基金项目：浙江省重大科技专项和优先主题项目(2009C12006)溉阀控制。整个系统包括一个上位监控主机及3个作者简介：赵伟杰(1978)，男，浙江缙云人，硕士，讲师，主要从事嵌入式系统及应用研究。下位机终端。上位机能实时显示每个下位机终端环·24·工业仪表与自动化装置2012年第5期境参数和控制设备状态信息，根据需要对下位机控操作方式、命令、特征码分为不同长度。命令分为读制条件进行修改或直接进行控制等。每个下位机终命令和写命令，分别用R和w的ASCII码(52H和端包括3路土壤温湿度传感器，1路空气温湿度传

8、57H)表示。握手应答方式采用表1和表2的方式。感器和1路液位传感器。上位机与下位机之间的通帧头：OEBH，90H。地址字：00H。命令字：操作方信采用日精数传电台