基于物联网的水田无线监控系统设计

工作时间更长, 在硬件方面进行了低功耗设计, 硬件电路原理如图5所示。典型的测土壤温度传感器节点实物如图6所示。针对STM8, 将其设置为活跃停机(Active Halt) 模式, 通过自定义的延时间隔定时产生内部唤醒事件, 当任务完成后再自动进入停机状态;2530, 由于无线传输时功耗较大, 尽量使其处于休眠状态, 当STM8唤醒并完成数据采集后, 2530, 延迟10ms后, 数据发送或接收完成, 2530切换到休眠模式。经测试该工作模式下的平均功耗为400μA, 以60s为采样间隔, 单节5号电池可连续使用半年以上。Р图5 传感器节点电路原理图Fig.5 Sensor node circuit principle diagram   下载原图Р图6 土壤温度传感器节点Fig.6 Soil temperature sensor nodes   下载原图Р2.2 通用控制节点Р与通用传感器节点的结构和组成基本一致, 只是集成的传感器组替换为带光耦隔离的继电器输出模块。在系统中控制对象为水泵电机和水渠的电磁阀门。水泵电机采用一般的离心电机, 电源线路与继电器常开点串联, 通过数字IO来执行控制对象的通断闭合。Р2.3 主控节点Р该节点主要包括Zig Bee模块、GSM模块、单片机模块、时钟模块、太阳能电源模块、调试接口等, 结构如图7所示。Zig 2530, 作为网络协调器, 完成各节点的信息流通;GSM模块采用SIM900A模块[8], 基于GPRS网络服务, 通过TCP/IP协议与AT指令实现与远程终端的信息收发;单片机模块采用基于AVR单片机的Arduino Uno开发板[9], 负责执行控制决策, 发送控制指令, Arduino是一个灵活易用的开源电子平台, 外围模块多, 扩展方便, 编程简单, 适合快速开发;时钟模块采用DS1302时钟芯片, 用于系统计时与同步。