[实用新型]基于ZigBee技术的大棚农作物环境信息无线组网监测系统

权利要求书

1.基于ZigBee技术的大棚农作物环境信息无线组网监测系统，其特征在于采用树状Mesh拓扑结构，组建的网络由协调器汇聚电路、路由节点电路、终端采集节点电路三种类型功能节点电路构成；

协调器汇聚电路负责整个网络初始化，确定ZigBee网络ID号和操作物理信道，并统筹短地址分配，提供数据路由和安全管理服务，包括巴伦配置电路、串行通信电路和ZigBee主控器CC2530U1；巴伦配置电路与主控器CC2530U1实时通信，CC2530U1通过串行通信电路实现与主机PC数据传输；

路由节点电路与终端采集节点电路的硬件电路结构设计一致，均有对农作物生长环境信息的采集功能，终端采集节点电路负责信息采集，通过电路中射频部分传送信息到协调器汇聚电路；路由节点电路允许子设备加入网络，多跳路由并协助终端采集节点电路进行通信，完成数据信息的转发，延长数据传输距离；路由节点电路与终端采集节点电路的区别在于路由节点电路具有数据路由转发功能，而终端采集节点电路不具备此种功能；

路由节点电路与终端采集节点电路均包括土壤温湿度传感器SHT10、巴伦配置电路、现场液晶显示电路12864和ZigBee主控器CC2530U1；终端采集节点电路通过ZigBee主控器CC2530U1将采集到的农作物土壤温湿度信息处理，通过电路中射频部分将巴伦配置电路优化后的信号发送，同时终端采集节点电路的现场液晶显示电路12864实时显示农作物生长信息；路由节点电路通过电路中射频部分将接收采集电路的节点信息或者同级别路由节点电路转发的数据信息，利用CC2530将信息处理进行转发直到数据信息传输给协调器汇聚电路为止，同时路由节点电路的现场液晶显示电路12864实时显示当前路由节点采集的农作物生长信息。

2.根据权利要求1所述的基于ZigBee技术的大棚农作物环境信息无线组网监测系统，其特征在于组建网络包含一个协调器汇聚电路，依据监测区域范围配置多个路由节点电路和多个终端采集电路。

3.根据权利要求1所述的基于ZigBee技术的大棚农作物环境信息无 线组网监测系统，其特征在于协调器汇聚电路包括电源模块、CC2530最小系统、巴伦配置电路和串行通信电路；

所述的CC2530最小系统包括U1、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、第五电容C5、第六电容C6、第七电容C7、第八电容C8、第十六电容C16、第十七电容C17、第十八电容C18、第十九电容C19、第二十电容C20、第三十一电容C31、X1、X2、第一电阻R1、第二电阻R2、第一开关S1、第一电感L1；所述的第一电容C1的一端与第一电感L1及U1的引脚DVDD连接，第一电容C1的另一端接地；所述的第二电容C2的一端与第一电感L1及U1的引脚AVDD_DREG连接，第二电容C2另一端接地；所述的第三电容C3的一端与第一电感L1的一端及U1的引脚AVDD5/AVDD_SOC连接，第三电容C3的另一端接地；所述的第四电容C4的一端与第一电感L1一端及U1的引脚AVDD3连接，第四电容C4的另一端接地；所述的第五电容C5的一端与第一电感L1一端及U1的引脚AVDD2及U1的引脚AVDD1及U1的引脚AVDD4连接，第五电容C5的另一端接地；所述的第六电容的一端C6与第一电感L1的一端及U1的引脚AVDD2及U1的引脚AVDD1及U1的引脚AVDD4连接，第六电容C6的另一端接地；所述的第七电容C7的一端与第一电感L1的一端及U1的引脚AVDD_GUARD连接，第七电容C7的另一端接地；所述的第八电容C8与第一电感L1的一端连接，第八电容C8的另一端接地；第一L1电感的另一端与供电电原3.3V连接；所述的X2一端与第十九电容C19的一端及U1引脚的P2_3连接，X2的另一端与第二十电容C20的一端及U1的引脚P2_4连接；第十九电容C19的另一端接地，第二十电容C20的另一端接地；所述的X1一端与第十八电容C18的一端及U1引脚的XOSC32_Q2连接，X1的另一端与第十七电容C17的一端及U1的引脚XOSC32_Q1连接；第十八电容C18的另一端接地，第十七电容C17的另一端接地；所述的第十六电容C16一端与U1的引脚DCOUPL连接，第十六电容C16另一端接地；所述的第二电阻R2的一端与U1的引脚RBLAS连接，第二电阻R2的另一端接地；UI的引脚GND接地；所述的第三十一电容C31的一端与第一电阻R1的一端及第一开关S1的一端及U1的引脚RESET_N连接，第一电阻R1的另一端接地，第三十一电容C31的另一端与开关第一开关S1的另一 端连接并接供电电源3.3V；

所述的电源模块包括LM7111芯片、第二十一电容C21、第二十二电容C22、第二十三电容C23、第二十四电容C24、第二十五电容C25、第二十六电容C26；所述的第二十一电容C21的一端与第二十二电容C22的一端及LM7111芯片引脚Vin连接并接5V供电电源，第二十一电容C21的另一端与LM7111的引脚GND连接并接地；所述的第二十三电容C23的一端与LM7111芯片引脚Vout连接，第二十三电容C23的另一端接地；所述的第二十四电容C24的一端与LM7111芯片引脚Vout连接，第二十四电容C24的另一端接地；所述的第二十五电容C25的一端与LM7111芯片引脚Vout连接，第二十五电容C25的另一端接地；所述的第二十六电容C26的一端与LM7111芯片引脚Vout连接，第二十六电容C26的另一端接地；

所述的巴伦配置电路包括第二电感L2、第三电感L3、第四电感L4、第九电容C9、第十电容C10、第十一电容C11、第十二电容C12、第十三电容C13、第十四电容C14、第十五电容C15和P3；所述的第十九电容C9的一端与U1的引脚RF_P连接，第十九电容C9的另一端与第二电感L2的一端连接，所述的第十电容C10的另一端与第二电感L2的另一端连接；所述的第三电感L3的一端与第二电感L2的一端连接，第三电感L3的另一端连接；所述的第十二电容C12的一端与第三电感L3的一端连接；所述的第十一电容C11的一端与第二电感L2的另一端连接，第十一电容C11的另一端接地；所述的第十四电感L14的一端与第十一电容C11的一端连接，第十四电感L14的另一端与第十二电容C12的另一端及第十三电容C13的一端连接，所述的第十三电容C13的另一端接地；所述的第十五电容C15的一端与第十三电容C13的一端连接，第十五电容C15的另一端，与P3及第十四电容C14的一端连接；所述的第十四电容C14的另一端接地；

所述的串行通信电路包括D2、J1、第二十七电容C27、第二十八电容C28、第二十九电容C29、第三十电容C30；所述的第二十七电容C27的一端的与D2引脚C1+连接，第二十七电容C27的另一端与D2引脚C1-连接；所述的第二十八电容C28的一端的与D2引脚C2+连接，第二十八 电容C28的另一端与D2引脚C2-连接；所述的D2引脚VCC接5V供电电源，D2引脚GND接地，D2引脚T1IN与U1引脚P0_2连接，D2引脚R1OUT与U1引脚P0_3连接；所述的第二十九电容C29的一端的与D2引脚V+连接，第二十九电容C29的另一端接供电电源5V；所述的第三十电容C30的一端的与D2引脚V-连接，第三十电容C30的另一端接地；所述的J1引脚2脚与D2的引脚T1OUT连接，J1引脚3脚与D2的引脚R1IN连接。