【摘 要】
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本文通过分析现有节水和精准灌溉的发展现状，结合当前灌溉自动控制的实际需求，设计了基于ZigBee无线传感器网络的农田滴灌自动控制系统。通过下位机节点将实时采集的作物生长环境信息经无线传感器网络传输至上位机节点，上位机节点使用RS232串口将信息实时显示在上位机监控平台界面中。上位机监控平台根据接收到的作物田间环境信息与系统设定参数值进行比较并做出灌溉判断，向下位机节点发送灌溉控制指令。灌溉过程中系
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本文通过分析现有节水和精准灌溉的发展现状，结合当前灌溉自动控制的实际需求，设计了基于ZigBee无线传感器网络的农田滴灌自动控制系统。通过下位机节点将实时采集的作物生长环境信息经无线传感器网络传输至上位机节点，上位机节点使用RS232串口将信息实时显示在上位机监控平台界面中。上位机监控平台根据接收到的作物田间环境信息与系统设定参数值进行比较并做出灌溉判断，向下位机节点发送灌溉控制指令。灌溉过程中系统还将对输水管路中的水压和流量大小进行实时监控。ZigBee无线传感器网络具有低功耗、低成本、部署灵活、自动配置组网等优点，基于此设计的农田滴灌自动控制系统可以有效提高用水效率与作物产量，实现无人值守的监控功能和自动控制。本文的主要研究内容如下：
（1）通过分析农田环境参数和实际需求，提出了基于ZigBee无线传感器网络的农田滴灌自动控制系统总体方案。系统整体可分为下位机节点、上位机节点和上位机监控平台三部分。下位机节点主要实现信息的采集发送以及根据控制指令实现电磁阀的开合。上位机监控平台的主要功能是提供友好的人机交互界面，实现信息的实时显示、记录以及向各下位机节点发送控制指令。上位机节点是下位机节点与上位机监控平台信息传输的桥梁。
（2）从精度、实用性和成本等方面完成对元器件的选型，并进行了下位机节点的硬件设计，同时在系统整体试验取得预期效果后对阀进行了改进设计。其中下位机节点的设计主要包括：原理图设计，PCB制板，器件焊接和检查调试。
（3）ZigBee节点程序和上位机监控平台软件设计。节点程序主要完成传感器网络的建立和数据传输。上位机监控平台软件实现传感器采集信息的实时显示记录及自动和手动的两种灌溉模式，并可以下载采集数据和控制信息为用户提供第一手资料。
（4）在系统软硬件设计的基础上针对系统功能要求进行了整体试验。试验结果表明，本文基于ZigBee无线传感器网络设计的农田滴灌自动控制系统，实现了作物生长环境参数的实时采集、无线传输、显示和记录，可以稳定、可靠的进行自动控制灌溉，达到了预期的设计目标。
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