基于ZigBee技術(shù)的糧倉(cāng)監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及糧倉(cāng)監(jiān)控領(lǐng)域，尤其涉及一種基于ZigBee技術(shù)的糧倉(cāng)監(jiān)控系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]糧食始終是經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會(huì)穩(wěn)定和國(guó)家自立的基礎(chǔ)，任何時(shí)候都不能出現(xiàn)閃失。糧食安全是國(guó)家安全戰(zhàn)略的重要組成部分，黨的十七大將“確保國(guó)家糧食安全”首次寫(xiě)入黨的重要文獻(xiàn)，這是黨和國(guó)家基于我國(guó)國(guó)情所作出的正確決策和方針，充分體現(xiàn)了黨中央對(duì)糧食安全問(wèn)題的高度重視，對(duì)構(gòu)建符合中國(guó)國(guó)情的糧食安全保障體系起到重要的作用。
[0003]國(guó)務(wù)院要求建立完備流暢的省、市、縣三級(jí)地方儲(chǔ)備糧體系，對(duì)保護(hù)農(nóng)民種糧積極性，調(diào)節(jié)糧食市場(chǎng)供求，確保國(guó)家糧食安全，發(fā)揮了積極的作用，對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)持續(xù)快速健康發(fā)展產(chǎn)生了積極的影響。近來(lái)，隨著國(guó)內(nèi)、外糧食形勢(shì)的變化，糧油儲(chǔ)備的安全問(wèn)題越發(fā)顯得重要。
[0004]低溫儲(chǔ)糧仍是現(xiàn)今保持糧食品質(zhì)最好的方法。
[0005]糧倉(cāng)內(nèi)的濕度也是有要求的，如果濕度過(guò)高，容易霉變。
[0006]現(xiàn)有的糧倉(cāng)管理主要還是依靠人為，需要一個(gè)點(diǎn)一個(gè)點(diǎn)的檢測(cè)，十分耗費(fèi)人力。
[0007]ZigBee是基于IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)的低功耗局域網(wǎng)協(xié)議。根據(jù)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，ZigBee技術(shù)是一種短距離、低功耗的無(wú)線通信技術(shù)。這一名稱(chēng)(又稱(chēng)紫蜂協(xié)議)來(lái)源于蜜蜂的八字舞，由于蜜蜂(bee)是靠飛翔和“嗡嗡”(zig)地抖動(dòng)翅膀的“舞蹈”來(lái)與同伴傳遞花粉所在方位信息，也就是說(shuō)蜜蜂依靠這樣的方式構(gòu)成了群體中的通信網(wǎng)絡(luò)。ZigBee技術(shù)的主要優(yōu)點(diǎn)如下:
1.低功耗。在低耗電待機(jī)模式下，2節(jié)5號(hào)干電池可支持I個(gè)節(jié)點(diǎn)工作6?24個(gè)月，
甚至更長(zhǎng)。
[0008]2.低成本。通過(guò)大幅簡(jiǎn)化協(xié)議(不到藍(lán)牙的1/10)，降低了對(duì)通信控制器的要求，按預(yù)測(cè)分析，以8051的8位微控制器測(cè)算，全功能的主節(jié)點(diǎn)需要32KB代碼，子功能節(jié)點(diǎn)少至4KB代碼，而且ZigBee免協(xié)議專(zhuān)利費(fèi)。每塊芯片的價(jià)格大約為2美元。
[0009]3.低速率。ZigBee工作在20?250kbps的速率，分別提供250kbps (2.4GHz)、40kbps (915MHz)和20kbps (868MHz)的原始數(shù)據(jù)吞吐率，滿足低速率傳輸數(shù)據(jù)的應(yīng)用需求。
[0010]4.近距離。傳輸范圍一般介于10?10m之間，在增加發(fā)射功率后，亦可增加到I?3km。這指的是相鄰節(jié)點(diǎn)間的距離。如果通過(guò)路由和節(jié)點(diǎn)間通信的接力，傳輸距離將可以更遠(yuǎn)。
[0011]5.短時(shí)延。ZigBee的響應(yīng)速度較快，一般從睡眠轉(zhuǎn)入工作狀態(tài)只需15ms，節(jié)點(diǎn)連接進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)只需30ms，進(jìn)一步節(jié)省了電能。相比較，藍(lán)牙需要3?10s、WiFi需要3s。
[0012]6.高容量。ZigBee可采用星狀、片狀和網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，由一個(gè)主節(jié)點(diǎn)管理若干子節(jié)點(diǎn)，最多一個(gè)主節(jié)點(diǎn)可管理254個(gè)子節(jié)點(diǎn)；同時(shí)主節(jié)點(diǎn)還可由上一層網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)管理，最多可組成65000個(gè)節(jié)點(diǎn)的大網(wǎng)。
[0013]7.高安全。ZigBee提供了三級(jí)安全模式，包括無(wú)安全設(shè)定、使用訪問(wèn)控制清單(AccessControlListjACL)防止非法獲取數(shù)據(jù)以及采用高級(jí)加密標(biāo)準(zhǔn)(AES128)的對(duì)稱(chēng)密碼，以靈活確定其安全屬性。
[0014]8.免執(zhí)照頻段。使用工業(yè)科學(xué)醫(yī)療(ISM)頻段，915MHz(美國(guó))，868MHz(歐洲)，2.4GHz (全球)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0015]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)【背景技術(shù)】中所涉及到的缺陷，提供一種基于ZigBee技術(shù)的糧倉(cāng)監(jiān)控系統(tǒng)。
[0016]本發(fā)明為解決上述技術(shù)問(wèn)題采用以下技術(shù)方案:
基于ZigBee技術(shù)的糧倉(cāng)監(jiān)控系統(tǒng)，包含傳感器模塊、無(wú)線通信模塊、控制模塊和顯示模塊；
所述傳感器模塊包含若干均勻分布在糧倉(cāng)內(nèi)的傳感器單元；
所述無(wú)線通信模塊包含一個(gè)和所述控制模塊相連的匯總節(jié)點(diǎn)和若干個(gè)和所述傳感器單元--對(duì)應(yīng)連接的分布節(jié)點(diǎn)，所述匯總節(jié)點(diǎn)和分布節(jié)點(diǎn)基于ZigBee無(wú)線通信；
所述傳感器單元包含溫度傳感器、濕度傳感器和微控制器；
所述溫度傳感器用于感應(yīng)其所在地的溫度，并將感應(yīng)到的溫度傳遞給所述微控制器；所述濕度傳感器用于感應(yīng)其所在地的濕度，并將感應(yīng)到的濕度傳遞給所述微控制器；所述微控制器用于將接受到的溫度信息、濕度信息以及其所在地的位置信息傳遞給所述控制模塊；
所述控制模塊用于將各個(gè)傳感器單元的位置信息、溫度信息和濕度信息在顯示模塊上顯示出來(lái)。
[0017]作為本發(fā)明基于ZigBee技術(shù)的糧倉(cāng)監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)一步的優(yōu)化方案，所述控制模塊的處理器采用51系列單片機(jī)。
[0018]作為本發(fā)明基于ZigBee技術(shù)的糧倉(cāng)監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)一步的優(yōu)化方案，所述控制模塊的處理器采用AT89S52單片機(jī)。
[0019]作為本發(fā)明基于ZigBee技術(shù)的糧倉(cāng)監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)一步的優(yōu)化方案，所述匯總節(jié)點(diǎn)、分布節(jié)點(diǎn)的型號(hào)均為CC2420。
[0020]作為本發(fā)明基于ZigBee技術(shù)的糧倉(cāng)監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)一步的優(yōu)化方案，所述溫度傳感器的型號(hào)為DS18B20。
[0021]作為本發(fā)明基于ZigBee技術(shù)的糧倉(cāng)監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)一步的優(yōu)化方案，所述濕度傳感器的型號(hào)為HS1101。
[0022]作為本發(fā)明基于ZigBee技術(shù)的糧倉(cāng)監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)一步的優(yōu)化方案，所述顯示模塊采用液晶顯示器。
[0023]作為本發(fā)明基于ZigBee技術(shù)的糧倉(cāng)監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)一步的優(yōu)化方案，所述液晶顯示器的型號(hào)為三星S27D590C。
[0024]本發(fā)明采用以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下技術(shù)效果:
1.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便；
2.有效監(jiān)控糧倉(cāng)的狀況，減少了工作人員的工作量。
【具體實(shí)施方式】
[0025]下面對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明:
本發(fā)明公開(kāi)了一種基于ZigBee技術(shù)的糧倉(cāng)監(jiān)控系統(tǒng)，包含傳感器模塊、無(wú)線通信模塊、控制模塊和顯示模塊；
所述傳感器模塊包含若干均勻分布在糧倉(cāng)內(nèi)的傳感器單元；
所述無(wú)線通信模塊包含一個(gè)和所述控制模塊相連的匯總節(jié)點(diǎn)和若干個(gè)和所述傳感器單元--對(duì)應(yīng)連接的分布節(jié)點(diǎn)，所述匯總節(jié)點(diǎn)和分布節(jié)點(diǎn)基于ZigBee無(wú)線通信；
所述傳感器單元包含溫度傳感器、濕度傳感器和微控制器；
所述溫度傳感器用于感應(yīng)其所在地的溫度，并將感應(yīng)到的溫度傳遞給所述微控制器；所述濕度傳感器用于感應(yīng)其所在地的濕度，并將感應(yīng)到的濕度傳遞給所述微控制器；所述微控制器用于將接受到的溫度信息、濕度信息以及其所在地的位置信息傳遞給所述控制模塊；
所述控制模塊用于將各個(gè)傳感器單元的位置信息、溫度信息和濕度信息在顯示模塊上顯示出來(lái)。
[0026]所述控制模塊的處理器采用51系列單片機(jī)。
[0027]所述51系列單片機(jī)的型號(hào)為AT89S52。
[0028]所述匯總節(jié)點(diǎn)、分布節(jié)點(diǎn)的型號(hào)均為CC2420。
[0029]所述溫度傳感器的型號(hào)為DS18B20。
[0030]所述濕度傳感器的型號(hào)為HS1101。
[0031]所述顯示模塊采用液晶顯示器，型號(hào)為三星S27D590C。
[0032]本技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的是，除非另外定義，這里使用的所有術(shù)語(yǔ)(包括技術(shù)術(shù)語(yǔ)和科學(xué)術(shù)語(yǔ))具有與本發(fā)明所屬領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員的一般理解相同的意義。還應(yīng)該理解的是，諸如通用字典中定義的那些術(shù)語(yǔ)應(yīng)該被理解為具有與現(xiàn)有技術(shù)的上下文中的意義一致的意義，并且除非像這里一樣定義，不會(huì)用理想化或過(guò)于正式的含義來(lái)解釋。
[0033]以上所述的【具體實(shí)施方式】，對(duì)本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】而已，并不用于限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.基于ZigBee技術(shù)的糧倉(cāng)監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，包含傳感器模塊、無(wú)線通信模塊、控制模塊和顯示模塊； 所述傳感器模塊包含若干均勻分布在糧倉(cāng)內(nèi)的傳感器單元； 所述無(wú)線通信模塊包含一個(gè)和所述控制模塊相連的匯總節(jié)點(diǎn)和若干個(gè)和所述傳感器單元--對(duì)應(yīng)連接的分布節(jié)點(diǎn)，所述匯總節(jié)點(diǎn)和分布節(jié)點(diǎn)基于ZigBee無(wú)線通信； 所述傳感器單元包含溫度傳感器、濕度傳感器和微控制器； 所述溫度傳感器用于感應(yīng)其所在地的溫度，并將感應(yīng)到的溫度傳遞給所述微控制器； 所述濕度傳感器用于感應(yīng)其所在地的濕度，并將感應(yīng)到的濕度傳遞給所述微控制器； 所述微控制器用于將接受到的溫度信息、濕度信息以及其所在地的位置信息傳遞給所述控制模塊； 所述控制模塊用于將各個(gè)傳感器單元的位置信息、溫度信息和濕度信息在顯示模塊上顯示出來(lái)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于ZigBee技術(shù)的糧倉(cāng)監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述控制模塊的處理器采用51系列單片機(jī)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于ZigBee技術(shù)的糧倉(cāng)監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述控制模塊的處理器采用AT89S52單片機(jī)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于ZigBee技術(shù)的糧倉(cāng)監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述匯總節(jié)點(diǎn)、分布節(jié)點(diǎn)的型號(hào)均為CC2420。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于ZigBee技術(shù)的糧倉(cāng)監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述溫度傳感器的型號(hào)為DS18B20。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于ZigBee技術(shù)的糧倉(cāng)監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述濕度傳感器的型號(hào)為HS1101。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于ZigBee技術(shù)的糧倉(cāng)監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述顯示模塊采用液晶顯示器。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于ZigBee技術(shù)的糧倉(cāng)監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述液晶顯示器的型號(hào)為三星S27D590C。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種基于ZigBee技術(shù)的糧倉(cāng)監(jiān)控系統(tǒng)，包含傳感器模塊、無(wú)線通信模塊、控制模塊和顯示模塊；傳感器模塊包含若干均勻分布在糧倉(cāng)內(nèi)的傳感器單元；無(wú)線通信模塊包含一個(gè)和控制模塊相連的匯總節(jié)點(diǎn)和若干個(gè)和傳感器單元一一對(duì)應(yīng)連接的分布節(jié)點(diǎn)，匯總節(jié)點(diǎn)和分布節(jié)點(diǎn)基于ZigBee無(wú)線通信；傳感器單元包含溫度傳感器、濕度傳感器和微控制器，其中，微控制器將接受到的溫度信息、濕度信息以及其所在地的位置信息傳遞給所述控制模塊；控制模塊用于將各個(gè)傳感器單元的位置信息、溫度信息和濕度信息在顯示模塊上顯示出來(lái)。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，能夠有效監(jiān)控糧倉(cāng)的狀況，減少了工作人員的工作量。
【IPC分類(lèi)】G05B19/042
【公開(kāi)號(hào)】CN104965470
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510405302
【發(fā)明人】胡國(guó)良
【申請(qǐng)人】蘇州合欣美電子科技有限公司
【公開(kāi)日】2015年10月7日
【申請(qǐng)日】2015年7月13日