-基于cc2530和80c52的智能農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)

基于cc2530和80c52的智能農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)摘要：我們現(xiàn)在已經(jīng)生活在一個相當(dāng)數(shù)字化的時代中，計(jì)算機(jī)技術(shù)正極大地影響著整個人類社會。雖然現(xiàn)在很多工業(yè)生產(chǎn)都是自動化的了，但是目前國內(nèi)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的低成本自動化卻少有進(jìn)展。智能農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)就是可以自動收集土壤濕度，環(huán)境溫度并運(yùn)行相應(yīng)的程序進(jìn)行自動澆灌農(nóng)作物，不需要人們在旁邊蹲守著，這樣可以把人們之前所必須的時間節(jié)省下來。在單片機(jī)技術(shù)高度完善的今天，為實(shí)現(xiàn)農(nóng)作物自動灌溉成為了可能。采用CC2530和MSC-52系列單片機(jī)中的80C52的低成本智能農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)。針對傳統(tǒng)的人工控制的噴灌或者滴灌模式，深度分析了農(nóng)業(yè)的澆灌步驟，采用單片機(jī)技術(shù)及各種傳感器開發(fā)一個智能農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)具有非常重要的意義，解決了傳統(tǒng)的人工控制的噴灌或者滴灌模式帶來的時間用率低，人工浪費(fèi)等問題。實(shí)現(xiàn)了不需要人工的蹲守，提高了農(nóng)民的時間利用及人工的節(jié)省。單片機(jī)技術(shù)將作為基于CC2530和80C52的智能農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)的核心，采用C語言作為系統(tǒng)軟件的開發(fā)語言，KeiluVision5和IAREmbeddedWorkbench將代碼編寫及調(diào)試工具。使用在學(xué)校學(xué)過的CC2530和80C52單片機(jī)技術(shù)進(jìn)行開發(fā)?；贑C2530和80C52的智能農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)將會是從事農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的人們必不可少的選擇。對他們來說可以更高效率地利用自己地時間，并且不會讓自己那么的勞累。為每一個從事農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的傳統(tǒng)工作模式帶來巨大的影響，未來將會讓農(nóng)業(yè)更加的高效率，帶來更大的經(jīng)濟(jì)效益。關(guān)鍵詞：單片機(jī)，農(nóng)業(yè)，灌溉。

Designandimplementationofintelligentagriculturalirrigationsystembasedoncc2530andAbstract：Wearenowlivinginaratherdigitalage,wherecomputertechnologyishavinganenormousimpactonthewholeofhumansociety.Althoughmuchindustrialproductionisnowautomated,therehasbeenlittleprogressinlow-costautomationofdomesticagriculturalproduction.Intelligentagriculturalirrigationsystemisabletoautomaticallycollectsoilmoisture,ambienttemperatureandrunthecorrespondingprogramtoautomaticallyirrigatecrops,donotneedpeopletohunkerdownbeside,sothatpeoplebeforethenecessarytimetosave.IntheSCMtechnologyishighlyperfecttoday,itispossibletorealizeautomaticcropirrigation.Usingcc2530andmsc-52seriesMCUlowcostintelligentagriculturalirrigationsystem.Inviewofthetraditionalmanualcontrolmodeofsprinklerirrigationanddripirrigation,in-depthanalysisoftheagriculturalwatersteps,usingsingle-chipmicrocomputertechnologyandvarioussensorstodevelopaintelligentagriculturalirrigationsystemhasveryimportantmeaning,tosolvethetraditionalmanualcontrolmodeofsprinklerirrigationanddripirrigationtimepowerusageeffectivenesslow,humanwasteandotherissues.Achievedtheneednotartificialsquat,improvetheuseoffarmers'timeandartificialsavings.SCMtechnologywillbethecoreoftheintelligentagriculturalirrigationsystembasedoncc2530and.Clanguagewillbeusedasthedevelopmentlanguageofthesystemsoftware.KeiluVision5andIAREmbeddedWorkbenchwillcodewritinganddebuggingtools.Thecc2530andmicrocontrollertechnologieslearnedinschoolwereusedfordevelopment.Therealizationofintelligentagriculturalirrigationsystembasedoncc2530andwillbeanindispensablechoiceforpeopleengagedinagriculturalproduction.Forthem,theycanusetheirtimemoreefficientlyandwon'tmakethemselvessotired.Foreachengagedinagriculturalproductionofthetraditionalmodeofworktobringgreatimpact,thefuturewillmakeagriculturemoreefficient,bringgreatereconomicbenefits.Keywords:Singlechipmicrocomputer，agricultural，irrigation.

目錄第1章緒論 第1章緒論1.1系統(tǒng)的開發(fā)背景及意義近10年來計(jì)算機(jī)科技的高速發(fā)展,計(jì)算機(jī)已經(jīng)成為推動人類文明發(fā)展的一個重要工具,我毫不夸張的說當(dāng)今社會的發(fā)展已經(jīng)離不開計(jì)算機(jī)了。而單片機(jī)是計(jì)算機(jī)發(fā)展的一個重要分支領(lǐng)域,它具備高集成度,體積小,高可靠性,低電壓,低功耗,便于生產(chǎn)便攜式產(chǎn)品的特點(diǎn)?，F(xiàn)如今生活中的各個領(lǐng)域基本上都有單片機(jī)的應(yīng)用。如手機(jī)、汽車上的智能儀表、車間里的實(shí)時工控、遠(yuǎn)程的通訊設(shè)備、導(dǎo)航系統(tǒng)、家里的常用電器等馬浩凱.基于單片機(jī)的溫濕度監(jiān)測系統(tǒng)[J].電子世界,2019(03):151-152.。在社會發(fā)展飛速的今天，控制智能化，設(shè)備小型化，低功耗，低成本的嵌入式產(chǎn)品得到廣泛的關(guān)注劉彥文.嵌入式系統(tǒng)原理及接口技術(shù)[M].北京：清華大學(xué)出版社，2011。。在這些領(lǐng)域中，單片機(jī)有著舉足輕重的作用，單片機(jī)的應(yīng)用也充斥著人們的生活，但是在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，單片機(jī)的存在屈指可數(shù)。該系統(tǒng)主要是運(yùn)用單片機(jī)技術(shù)為了更大程度的利用農(nóng)業(yè)生產(chǎn)所需要的時間，在社會發(fā)展飛速的今天，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方面碎片化的時間太多了，還有人們所必須的休息時間，特別是農(nóng)村從事個體農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的農(nóng)民，如果按照傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式，這些時間都會被極大程度的浪費(fèi)掉，時間就是金錢，如何才能夠用一些低成本、易操作的機(jī)器去把人們這些“被浪費(fèi)”的時間利用起來，就成了該系統(tǒng)的一個重要問題。誠然，如果設(shè)備的價格昂貴，絕大部分用戶都無法購買將會變得毫無意義。馬浩凱.基于單片機(jī)的溫濕度監(jiān)測系統(tǒng)[J].電子世界,2019(03):151-152.劉彥文.嵌入式系統(tǒng)原理及接口技術(shù)[M].北京：清華大學(xué)出版社，2011。因此智能農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)的低成本是非常有必要，尤其是對于從事個體農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的人們，這樣傳統(tǒng)灌溉模式在成的人工浪費(fèi)的問題將會很大程度得到解決。我們現(xiàn)在已經(jīng)生活在一個相當(dāng)數(shù)字化的時代中，計(jì)算機(jī)技術(shù)正極大地影響著整個人類社會?；贑C2530和80C52的智能農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)將會提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益，改變傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式的方式。實(shí)現(xiàn)低成本自動化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀國外的灌溉技術(shù)比國內(nèi)發(fā)展的更早，并且技術(shù)更加成熟，應(yīng)用的也比較廣泛。據(jù)我了解，國外的灌溉設(shè)備適用環(huán)境都是大片的平原或者廣闊的農(nóng)場，相對于中國，平原少，耕地分布散亂，地形復(fù)雜。雖然國外的設(shè)備高級、技術(shù)發(fā)達(dá)，但是由于價格昂貴，設(shè)備環(huán)境適應(yīng)性差，因此國外的灌溉設(shè)備因此并不適配國內(nèi)的大部分環(huán)境。并且國外很多國家都是機(jī)械化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，設(shè)備價格大多都是十幾萬乃至幾十萬，對于國內(nèi)人均耕地稀少的情況下，斥巨資購買大型設(shè)備對付稀少的耕地是不可能的。我國的農(nóng)業(yè)已經(jīng)進(jìn)入機(jī)械化時代很久了，但是我國灌溉大多還是處于傳統(tǒng)灌溉模式：需要人手動去控制機(jī)械澆灌為主，并且澆灌的時間依賴人為的判斷作物是否需要澆灌、缺乏實(shí)時性，隨意性大，并且高概率被緊急事件所打斷，人們需到農(nóng)作物所在地蹲守查看澆灌情況，這樣導(dǎo)致人力投入大、浪費(fèi)時間、且不能及時給作物提供需求。因人均耕地較少，并且自動化灌溉設(shè)備的價格高昂，人們不得不如此。1.3系統(tǒng)的主要研究內(nèi)容基于CC2530和80C52的智能農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)以CC2530和80C52為主要核心，其硬件電路有時鐘電路、按鍵輸入電路、單片機(jī)、存儲電路等，輔以DS18B20溫度傳感器、DHT11溫濕度傳感器、繼電器、電磁閥。主要工作方式是：收集環(huán)境信息如：環(huán)境溫度、空氣濕度、土壤濕度等經(jīng)過計(jì)算然后判斷是否需要啟動澆水，如果需要則啟動80C52以啟動水泵、澆水管道的開啟進(jìn)行澆灌農(nóng)作物。整個過程無需人工手動控制。1.4系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境與開發(fā)工具8GB的win10x64操作系統(tǒng)，80C52開發(fā)板1塊，CC2530開發(fā)板4塊,并使用在嵌入式廣泛應(yīng)用的C語言編寫，因?yàn)镃語言簡潔、緊湊，使用方便、靈活譚浩強(qiáng).c程序設(shè)計(jì)[M].北京：清華大學(xué)出版社，2010。，以上環(huán)境將作為系統(tǒng)的開發(fā)環(huán)境。KeiluVision5被作為80C52端的主要開發(fā)工具，IAREmbeddedWorkbenchfor805110.20.1則作為CC2530端的主要開發(fā)工具，CC2530使用協(xié)議棧版本為ZStack-2.5.1a，以上工具將作為本次設(shè)計(jì)的開發(fā)工具。譚浩強(qiáng).c程序設(shè)計(jì)[M].北京：清華大學(xué)出版社，2010。

第2章智能農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)需求分析2.1智能農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)可行性分析2.1.1智能農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)可行性基于CC2530和80C52的智能農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)是我在大二時候自主設(shè)計(jì)的一套方案，并著手準(zhǔn)備了較長時間，因此我將它作為我的畢業(yè)設(shè)計(jì)。從整個系統(tǒng)的設(shè)計(jì)到開發(fā)都由本人自己完成，在開發(fā)的過程中需購買相關(guān)硬件設(shè)備，進(jìn)行軟件的調(diào)試，都是精心挑選的低成本嵌入式開發(fā)板及傳感器。實(shí)現(xiàn)低成本的自動化農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)。作為低成本自動化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的建設(shè)做出成功的表率，實(shí)現(xiàn)低成本自動化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的開端，以推動國內(nèi)對低成本自動化農(nóng)業(yè)設(shè)備的研究。2.1.2智能農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)的技術(shù)可行性該系統(tǒng)作為本人的畢業(yè)設(shè)計(jì)，而本人已修完所有在校課程，已經(jīng)具備開發(fā)CC2530和80C52單片機(jī)的技術(shù)。KeiluVision5被作為80C52端的程序開發(fā)調(diào)試軟件，程序使用C語言來開發(fā)；IAREmbeddedWorkbenchfor805110.20.1CC2530ZigBeeDevelopmentKitUser’sGuide[M].USA：TEXASINSTRUMENT，2009。則作為CC2530端的程序開發(fā)調(diào)試軟件，CC2530使用協(xié)議棧（Stack?Software）版本為ZStack-2.5.1aCC253xSystem-on-ChipSolutionfor2.4GHzIEEE802.15.4andZigBee?Applications[M].USA：TEXASINSTRUMENT，2009。，CC2530ZigBeeDevelopmentKitUser’sGuide[M].USA：TEXASINSTRUMENT，2009。CC253xSystem-on-ChipSolutionfor2.4GHzIEEE802.15.4andZigBee?Applications[M].USA：TEXASINSTRUMENT，2009。2.1.3智能農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)的操作可行性基于CC2530和80C52的智能農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)是趨向于全自動的，用戶僅安裝設(shè)備于耕地，連接電源即可啟動設(shè)備，基于CC2530和80C52的智能農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)具有全自動，無需人工手動控制便能自動執(zhí)行的優(yōu)點(diǎn)。只要用戶將電源連接設(shè)備，將設(shè)備的開關(guān)信號線連接電磁閥開關(guān)，水泵開關(guān)控制線連接水泵即可。由此可見，操作方式和安裝過程不會限制基于CC2530和80C52的智能農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)。2.2智能農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)的總體需求基于CC2530和80C52的智能農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)需要CC2530模塊和80C52兩種模塊。CC2530模塊可以收集分析各傳感器的數(shù)據(jù)并且控制是否開啟80C52模塊，80C52模塊則作為灌溉的水泵及澆灌管道的開啟及關(guān)閉。主要實(shí)現(xiàn)對傳感器數(shù)據(jù)的收集分析及水泵和管道的開啟及關(guān)閉。從而使整個系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)工作，自動對農(nóng)作物的灌溉。2.3智能農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)業(yè)務(wù)需求以下是對基于CC2530和80C52的智能農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)的業(yè)務(wù)需求分析。圖2-1基于CC2530和80C52的智能農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)業(yè)務(wù)流程圖2.3.1基于CC2530和80C52的智能農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)CC2530端系統(tǒng)上電開機(jī)后將會同時啟動協(xié)調(diào)器和終端，終端不斷獲取土壤濕度、DHT11、DS18B20等傳感器數(shù)據(jù)發(fā)送到協(xié)調(diào)器，讓協(xié)調(diào)器進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和處理決定是否啟動80C52進(jìn)行澆灌，業(yè)務(wù)流程圖如圖2-1的上半部分。2.3.2基于CC2530和80C52的智能農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)80C52端CC2530模塊決定以什么模式啟動80C52后，將由80C52啟動繼電器、電磁閥、水泵進(jìn)行澆灌，澆灌過程中進(jìn)行倒計(jì)時，如果倒計(jì)時結(jié)束則關(guān)閉水泵、電磁閥。業(yè)務(wù)流程圖如圖2-1的下半部分。2.3.3系統(tǒng)功能需求基于CC2530和80C52的智能農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)主要分為CC2530子系統(tǒng)和80C52子系統(tǒng)：在CC2530子系統(tǒng)中主要包括：終端獲取DHT11溫濕度傳感器數(shù)據(jù)、終端獲取DS18B20溫度傳感器數(shù)據(jù)、終端獲取土壤濕度傳感器數(shù)據(jù)、終端把傳感器數(shù)據(jù)發(fā)送到協(xié)調(diào)器、協(xié)調(diào)器接收從終端發(fā)送的傳感器數(shù)據(jù)和協(xié)調(diào)器進(jìn)行傳感器數(shù)據(jù)分析處理；而在80C52子系統(tǒng)中主要包括：電磁閥啟停、水泵啟停、定時器設(shè)置和數(shù)碼管顯示。基于CC2530和80C52的智能農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)功能模塊圖如圖2-2:圖2-2基于CC2530和80C52的智能農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)功能模塊圖CC2530協(xié)調(diào)器模塊功能需求(1)協(xié)調(diào)器接收終端發(fā)送的傳感器數(shù)據(jù)：協(xié)調(diào)器接收到終端發(fā)送過來的傳感器數(shù)據(jù)后才能進(jìn)行數(shù)據(jù)處理分析，決定是否執(zhí)行下一步操作。(2)傳感器數(shù)據(jù)處理分析：協(xié)調(diào)器把從終端接收到的傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，前提是終端有正確的數(shù)據(jù)發(fā)送過來。(3)80C52啟停：協(xié)調(diào)器通過處理終端發(fā)來的數(shù)據(jù)選擇循環(huán)啟動80C52的次數(shù)來控制澆水的程度。(4)OLED屏幕顯示：協(xié)調(diào)器把從終端接收的并且經(jīng)過處理的傳感器信息輸出到屏幕上面，給用戶提供一個可視化界面80C52模塊功能需求(1)電磁閥開關(guān)：控制電磁閥的打開和關(guān)閉。(2)水泵啟停：控制水泵的啟停，水泵啟動的前提是電磁閥開啟。(3)定時器計(jì)時：水泵開啟后進(jìn)行計(jì)時，計(jì)時結(jié)束則關(guān)閉水泵然后再關(guān)閉電磁閥。(4)數(shù)碼管顯示：數(shù)碼管顯示定時器的時間倒計(jì)時，提供一個可視化界面給用戶。(5)按鍵：可以讓用戶在特殊時期手動控制澆灌CC2530終端模塊功能需求(1)DHT11溫濕度傳感器：收集所在農(nóng)作物的空氣中的溫度數(shù)據(jù)和濕度數(shù)據(jù)。(2)DS18B20溫度傳感器：收集土壤中的溫度數(shù)據(jù)。(3)土壤濕度傳感器：收集農(nóng)作物土壤中的濕度數(shù)據(jù)。(4)發(fā)送傳感器數(shù)據(jù)：終端把收集到的傳感器數(shù)據(jù)整合到存儲到數(shù)組中發(fā)送給協(xié)調(diào)器。2.4流程圖1.DHT11溫濕度傳感器子程序流程圖DHT11通電后需要先把單片機(jī)DATA拉到低電平，延遲19ms，然后把DATA線拉到高電平，設(shè)置為輸入狀態(tài)，才能讀取到數(shù)據(jù)，最后將結(jié)果保存到2個全局變量中以便CC2530終端讀取。DHT11溫濕度傳感器子程序流程圖如圖2-3所示：圖2-3DHT11溫濕度傳感器子程序流程圖2.DS18B20溫度傳感器子程序流程圖DS18B20通電后需要先初始化傳感器IO口，把傳感器DATA線拉到高電平，設(shè)置DATA線為輸入，等待DS18B20響應(yīng)。讀取溫度數(shù)據(jù)，將讀取到的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為數(shù)字，保存溫度數(shù)據(jù)到變量里面，返回溫度數(shù)據(jù)給CC2530終端。DS18B20溫度傳感器子程序流程圖如圖2-4所示：圖2-4DS18B20溫度傳感器子程序流程圖3.土壤濕度傳感器子程序流程圖土壤濕度傳感器采樣需要啟動ADC進(jìn)行采樣，首先初始化傳感器IO口，設(shè)置ADC采樣通道，采樣分辨率，然后采樣，將采樣值轉(zhuǎn)化為數(shù)字，返回采樣值。土壤濕度傳感器子程序流程圖如圖2-5所示：圖2-5土壤濕度傳感器子程序流程圖4.發(fā)送傳感器數(shù)據(jù)子程序流程圖終端向協(xié)調(diào)器發(fā)送傳感器數(shù)據(jù)，因?yàn)榘l(fā)送事件是持續(xù)的，所以需要添加一個循環(huán)發(fā)送事件，設(shè)置循環(huán)事件的時間，再將數(shù)據(jù)分別存入數(shù)組的不同位置，然后在數(shù)組的頭部添加校驗(yàn)位，設(shè)置發(fā)送數(shù)據(jù)的長度，設(shè)置要發(fā)送的數(shù)據(jù)的指針凌明.嵌入式系統(tǒng)高級C語言編程[M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2014。，就可以發(fā)送數(shù)據(jù)了。發(fā)送傳感器數(shù)據(jù)字程序流程圖如圖2-6所示：凌明.嵌入式系統(tǒng)高級C語言編程[M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2014。圖2-6發(fā)送傳感器數(shù)據(jù)子程序流程圖5.接收傳感器數(shù)據(jù)子程序流程圖協(xié)調(diào)器接收從終端發(fā)過來的傳感器數(shù)據(jù)，因?yàn)榻邮帐录彩浅掷m(xù)的，所以需要添加一個循環(huán)接收事件，設(shè)置循環(huán)事件的時間，接收數(shù)據(jù)，檢驗(yàn)校驗(yàn)位是否正確，將正確的數(shù)據(jù)保存到其類型的變量里面。接收傳感器數(shù)據(jù)字程序流程圖如圖2-7所示：圖2-7接收傳感器數(shù)據(jù)子程序流程圖6.OLED顯示子程序流程圖OLED顯示中文需要先或許字模，然后把每一行的數(shù)據(jù)都連接起來放到一個數(shù)組里，調(diào)用協(xié)議棧的顯示接口就可以顯示出來了，OLED顯示子程序流程圖如圖2-8所示：圖2-8OLED顯示子程序流程圖7.80C52程序流程圖80C52程序包括繼電器、LED燈顯示、按鍵輸入、中斷、數(shù)碼管顯示、電磁閥控制，水泵控制等功能，設(shè)計(jì)了2種運(yùn)行模式，（1）開機(jī)直接運(yùn)行自動澆灌模式（2）按鍵中斷控制的輸入自定義時間的澆灌模式。自動澆灌模式子程序流程圖如圖2-9所示，按鍵中斷控制的輸入自定義時間的澆灌模式流程圖如圖2-10所示：圖2-9自動澆灌模式子程序流程圖圖2-10按鍵中斷控制的輸入自定義時間的澆灌模式子程序流程圖2.5本章小結(jié)本章首先主要總體分析出基于CC2530和80C52的智能農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)有CC2530端和80C52端；然后對兩個端的業(yè)務(wù)需求進(jìn)行分析并且用業(yè)務(wù)流程圖分別展示了CC2530端和80C52端的業(yè)務(wù)流程，通過功能模塊圖展示了CC5230端和80C52端的功能需求，接下來對基于CC2530和80C52的智能農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)各方面的可行性進(jìn)行了分析；最后，為了更加直截了當(dāng)向用戶展示基于CC2530和80C52的智能農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)的功能，基于CC2530和80C52的智能農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)給出了用例圖并對各個用例用表格進(jìn)行簡單明了的說明。

第3章系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)3.1系統(tǒng)硬件概述此次畢業(yè)設(shè)計(jì)主要由以下模塊組成CC2530和80C52為主要核心，AZigBeewirelessnetworkcontainsthreedifferenttypesofnodes,thecoordinator,routerandendequipmentJiangDengying,YuLing,WangFei,XieXiaoxia,YuYongsheng.DesignofthesmarthomesystembasedontheoptimalroutingalgorithmandZigBeenetwork.[J].PloSone,2017,12(11)..由于時間原因本次設(shè)計(jì)只涉及到終端和協(xié)調(diào)器，并未對路由器的代碼進(jìn)行開發(fā)，其硬件電路有時鐘電路、按鍵輸入電路、單片機(jī)、存儲電路等葛廣英，葛菁，趙云龍.ZigBee原理、實(shí)踐及應(yīng)用[M].北京：清華大學(xué)出版社，2015，輔以DS18B20溫度傳感器、DHT11溫濕度傳感器、繼電器、電磁閥。主要工作方式是：收集環(huán)境信息如：環(huán)境溫度、空氣濕度、土壤濕度等經(jīng)過計(jì)算然后判斷是否需要啟動澆水，如果需要則啟動JiangDengying,YuLing,WangFei,XieXiaoxia,YuYongsheng.DesignofthesmarthomesystembasedontheoptimalroutingalgorithmandZigBeenetwork.[J].PloSone,2017,12(11).葛廣英，葛菁，趙云龍.ZigBee原理、實(shí)踐及應(yīng)用[M].北京：清華大學(xué)出版社，20153.2單片機(jī)的選擇1. CC2530和80C52都是學(xué)校里面學(xué)過的單片機(jī)，所以我對這兩個都比較熟悉，操作起來比較方便，并且ZigBee/IEEE802.5.4isaLow-PowerstandardforwirelesssensornetworkthatusesaclassicalZigBeeTreeRoutingalgorithmforpacketroutingBongisizweEButhelezi,MarediMphahlele,DeonDuPlessis,SollyMaswikaneng,TopsideMathonsi.ZigBeeHealthcareMonitoringSystemforAmbientAssistedLivingEnvironments[J].InternationalJournalofCommunicationNetworksandInformationSecurity,2019,11(1).,BongisizweEButhelezi,MarediMphahlele,DeonDuPlessis,SollyMaswikaneng,TopsideMathonsi.ZigBeeHealthcareMonitoringSystemforAmbientAssistedLivingEnvironments[J].InternationalJournalofCommunicationNetworksandInformationSecurity,2019,11(1).2. 單片機(jī)有著低功耗，集成度高，穩(wěn)定性強(qiáng)，擴(kuò)展性強(qiáng)，有著很好的性價比。CC2530模塊:是用于ZigBee應(yīng)用的，并且能組網(wǎng)，有一個IEEE802.15.4兼容無線收發(fā)器，它提供了MCU和無線設(shè)備之間的一個接口，這使得可以發(fā)出命令，讀取狀態(tài)，自動操作和確定無線設(shè)備事件的順序。QST青軟實(shí)訓(xùn).ZigBee技術(shù)開發(fā)Z-Stack協(xié)議棧原理及應(yīng)用[M].北京：清華大學(xué)出版社，2016 圖3-1CC2530核心板原理圖圖3-2CC2530底板原理圖圖3-3CC2530ZigBee實(shí)物圖80C52模塊：80C52屬于MCS-51系列單片機(jī)，有著標(biāo)準(zhǔn)的MCS-51單片機(jī)體系結(jié)構(gòu)和指令系統(tǒng)。STC89C51RC-STC89C52RCSTC89C51RC-STC89C52RC數(shù)據(jù)手冊[M].深圳：深圳宏晶科技有限公司，2006。陳朝大，李杏彩.單片機(jī)原理與應(yīng)用:基于KEILC和虛擬仿真技術(shù)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2013。圖3-480C52單片機(jī)原理圖圖3-580C52單片機(jī)實(shí)物圖3.3DHT11傳感器DHT11數(shù)字溫濕度傳感器可以同時采集溫度和濕度的傳感器并且在生產(chǎn)的時候在標(biāo)準(zhǔn)的溫濕度實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行校準(zhǔn)了輸出的數(shù)字信號的，采用的是數(shù)字傳感采集技術(shù)，可靠性可以算是很高的。為了確保溫濕度采集具有可靠性和長期工作穩(wěn)定性，DHT11溫濕度傳感器由一個電阻式感濕元件和一個NTC測溫元件組成，因此使得傳感器具有響應(yīng)快、抗干擾強(qiáng)、并且價格低廉等優(yōu)點(diǎn)，且都是在精確的溫濕度校驗(yàn)室中進(jìn)行校準(zhǔn)進(jìn)行量產(chǎn)的，而校準(zhǔn)系數(shù)以程序的形式儲存在OTP內(nèi)存中，傳感器內(nèi)部在檢測信號的處理過程中要調(diào)用這些校準(zhǔn)系數(shù)dht11-v1_3說明書（詳細(xì)版）[M].廣州：廣州奧松電子有限公司，2017。。單線條數(shù)據(jù)傳輸線，不僅提高了系統(tǒng)的集成度，還為其他外圍設(shè)備節(jié)省出了更多的數(shù)據(jù)接口。因體積小，能耗低，操作方便，是本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中收集環(huán)境濕度和環(huán)境溫度的最佳選擇。dht11-v1_3說明書（詳細(xì)版）[M].廣州：廣州奧松電子有限公司，2017。圖3-6DHT11引腳圖圖3-7DHT11實(shí)物圖（1）引腳介紹：從左至右Pin1：(VDD)，接電源正極針腳，供電電壓可在3-5.5V之間。Pin2：（DATA），數(shù)據(jù)線。Pin3（VDD），接地針腳，接在電源的負(fù)極。（2）接口說明：由于供電電流的原因當(dāng)連接線的長度在20米以內(nèi)的時候只需要連接5K歐姆的上拉電阻,由于我是直接插在開發(fā)板上面，開發(fā)板已經(jīng)集成了現(xiàn)成的接口，所以無需再接上拉電阻。圖3-8DHT11典型應(yīng)用電路（3）DHT11的數(shù)據(jù)幀：DHT11傳感器的DATA線用于MCU與傳感器之間的同步通訊,采用單總線數(shù)據(jù)格式,每次通訊的時間大概需要4毫秒,數(shù)據(jù)被分小數(shù)和整數(shù)2個部分,當(dāng)前小數(shù)部分對本系統(tǒng)的影響較小，所以我并沒有對小數(shù)部分?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行操作，DHT11溫濕度傳感器一次傳輸?shù)臄?shù)據(jù)為40bit（分別為：溫度高8位、溫度低8位、濕度高8位、濕度低8位、8位校驗(yàn)數(shù)據(jù)）。具體數(shù)據(jù)操作流程如下：1.讀取濕度的高8位。2.讀取濕度的低8位。3.讀取溫度的高8位。4.讀取溫度的低8位。5.校驗(yàn)溫濕度數(shù)據(jù)（數(shù)據(jù)正確時獲取到的8位校驗(yàn)數(shù)據(jù)等于（溫度高8位+溫度低8位+濕度高8位+濕度低8位）的和）6.將溫濕度數(shù)據(jù)存儲到不同的全局變量中。7.數(shù)據(jù)傳送正確時校驗(yàn)和數(shù)據(jù)等于“8bit濕度整數(shù)數(shù)據(jù)+8bit濕度小數(shù)數(shù)據(jù)+8bi溫度整數(shù)數(shù)據(jù)+8bit溫度小數(shù)數(shù)據(jù)”所得結(jié)果的末8位。3.4DS18B20溫度傳感器（1）DS18B20溫度傳感器是一種改進(jìn)型智能溫度傳感器，它有著多種封裝，并且它的數(shù)據(jù)讀取方便，能夠直接讀出采集到的溫度數(shù)據(jù)，只需要簡單的編程就能實(shí)現(xiàn)9-12位的數(shù)字值讀取。它的供電比DHT11溫濕度傳感器供電幅度更加的寬達(dá)到3.0-5.5V。它也僅有一個數(shù)據(jù)線進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，但是這并不影響數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。但是有一個小小的缺點(diǎn)就是它實(shí)在是有點(diǎn)小，一不小心就會正負(fù)極接反，雖然不會因此而燒掉傳感器，但是是真的燙手。圖3-9DS18B20的外形及引腳。DS18B20ProgrammableResolution1-WireDigitalThermometer[M].USA:MaximIntegratedProductsDS18B20ProgrammableResolution1-WireDigitalThermometer[M].USA:MaximIntegratedProducts，2008。：1

表3.1DS18B20詳細(xì)引腳功能描述表DS18B20ProgrammableResolution1-WireDigitalThermometer[M].USA:MaximIntegratedProductsDS18B20ProgrammableResolution1-WireDigitalThermometer[M].USA:MaximIntegratedProducts，2008。：2（2）DS18B20是常用的數(shù)字溫度傳感器，其輸出的是數(shù)字信號，3.0-5.5寬幅供電，只需要一根數(shù)據(jù)線，就能完成數(shù)據(jù)傳輸，大大的節(jié)省了模塊引腳。因?yàn)樾枰杉寥老旅娴臏囟人孕枰浪⑶倚枰_(dá)到一定的深度，需要較長的延長線，這個原因使我選用不銹鋼防水封裝加1米延長線的的DS18B20溫度傳感器。圖3-10不銹鋼封裝防水型DS18B20實(shí)物圖。3.50.96寸OLED顯示屏Oled顯示屏具有亮度高，功耗低，不偏色，就算在太陽下依然有著很清晰的可見度，本系統(tǒng)需要在露天的條件下使用，所以陽光下的可見度顯得特別重要，這也是我選擇它的原因之一。供電可以是3.3-5.0V寬幅，供電方面就顯得更加方便，畢竟現(xiàn)在很多智能產(chǎn)品都是鋰電池供電，而鋰電池的電壓輸出正好是4.2-5.0V，，這樣就不用改變模塊的供電電路，并且能夠長時間穩(wěn)定工作。由此oled顯示屏在各類電子科技產(chǎn)品的上的有著非常廣泛的應(yīng)用。3.5.1OLED技術(shù)特點(diǎn)（1）器件核心層厚度較其他如TFT、LCD的薄，厚度甚至可達(dá)1mm，為液晶的1/3.（2）環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)，模塊為全固態(tài)結(jié)構(gòu)，液體物質(zhì)，抗震性能非常好。（3）OLED視角幾乎沒有限制可達(dá)170度，只要因?yàn)槠渲鲃影l(fā)光的特性，側(cè)面觀看也不會失真。（4）顯示響應(yīng)時間快圖3-11

0.96寸OLED顯示屏接線圖理圖3-12

0.96寸OLED顯示屏實(shí)物圖3.6繼電器模塊電磁繼電器是由線圈、觸點(diǎn)簧片、彈簧、鐵心、銜鐵組成。工作原理是電磁感應(yīng)，即對線圈接通電源，線圈中有電流，產(chǎn)生磁力將鐵心拉向觸點(diǎn)簧片，從而使整個電路通電；當(dāng)斷電后彈簧將鐵心拉離觸電，使得電路斷電，這樣可以控制電路的通電斷電，達(dá)到控制電路的目的。圖3-13

繼電器模塊實(shí)物圖3.78段共陰極數(shù)碼管數(shù)碼管是一種只能顯示數(shù)字和點(diǎn)的電子設(shè)備，有共陽極數(shù)碼管和共陰極數(shù)碼管，有著位選及段選信號顯示不同的信息。本次選擇的是8位共陰極數(shù)碼管，由于它的價格便宜，編程代碼復(fù)雜度低，在電器特別是家電領(lǐng)域應(yīng)用極為廣泛，比如計(jì)算器、空調(diào)、熱水器、冰箱、電梯等等。由于這些原因，該系統(tǒng)也運(yùn)用了此模塊。圖3-14

8位共陰極數(shù)碼管模塊實(shí)物圖3.8土壤濕度傳感器 土壤濕度傳感器是通過檢測探頭接觸到的土壤水分導(dǎo)致探頭短路電流來識別土壤水分。當(dāng)探頭電流超過預(yù)設(shè)值的時候傳感器輸出一個高電平，反之輸出一個低電平給單片機(jī)。圖3-15

土壤濕度傳感器模塊實(shí)物圖3.9本章小結(jié)本章對該系統(tǒng)的硬件需求的模塊進(jìn)行了詳細(xì)的分析，并顯示出模塊的原理圖和實(shí)物圖，對其功能也進(jìn)行了詳細(xì)的分析。

第4章系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)4.1軟件功能實(shí)現(xiàn)4.1.1CC2530模塊硬件圖1.如圖4-1：作為終端的模塊攜帶了DHT11溫濕度傳感器（藍(lán)色居右）、DS18B20溫度傳感器（圓柱形鐵條）、土壤濕度傳感器（居左，探頭插在綠色盒子里）。圖4-1CC25530終端模塊及攜帶的傳感器圖2.如圖4-2：作為協(xié)調(diào)器的模塊僅攜帶0.96寸OLED屏幕一塊分辨率為128x64圖4-2CC25530協(xié)調(diào)器模塊及攜帶的屏幕圖4.1.2傳感器數(shù)據(jù)1.DHT11溫濕度傳感器：系統(tǒng)開啟后，將P0_7設(shè)置為數(shù)據(jù)線的連接線，DHT11啟動需要延遲超過18ms之后MCU才能發(fā)送采集命令，由于小數(shù)部分對數(shù)據(jù)處理影響不大，所以并沒有對小數(shù)部分進(jìn)行讀取，僅讀取溫濕度的十位和個位分別存儲在不同的全局變量中，存儲在全局變量是方便數(shù)據(jù)讀取和處理，如果沒有成功讀取則返回0。終端調(diào)用DHT11()函數(shù)后可以分別讀取到溫濕度的個位和十位，一共4個數(shù)據(jù)，然后將數(shù)據(jù)連接成十進(jìn)制的數(shù)字存儲裝到待發(fā)送協(xié)調(diào)器數(shù)據(jù)的數(shù)組中，然后發(fā)送到協(xié)調(diào)器，協(xié)調(diào)器接收終端發(fā)送的DHT11數(shù)據(jù)并顯示輸出到OLED屏幕上。如果獲取到的值都為0，則屏幕顯示為：DHT11:ERROR。圖4-3DHT11正常讀取圖4-4DHT11錯誤讀取2.DS18B20溫度傳感器：系統(tǒng)開啟后，將P0_4設(shè)置為DS18B20的數(shù)據(jù)連接線，需要線初始化DS18B20傳感器，初始化成功返回0x00,失敗則返回0x01，溫度采集函數(shù)的返回值就是溫度值，所以終端調(diào)用溫度采集函數(shù)時需要用一個變量存儲即可，終端獲取到溫度數(shù)值后裝到待發(fā)送協(xié)調(diào)器數(shù)據(jù)的數(shù)組中，然后發(fā)送到協(xié)調(diào)器，協(xié)調(diào)器接收終端發(fā)送的DS18B20數(shù)據(jù)并顯示輸出到OLED屏幕上。如果獲取到的值不在現(xiàn)實(shí)范圍內(nèi)，則屏幕顯示為：DS18B20:ERROR。圖4-5DS18B20異常讀取圖4-6DS18B20正常讀取3.土壤濕度傳感器：系統(tǒng)開啟后，定義土壤濕度數(shù)據(jù)連接線為P1_5，因?yàn)橥寥罎穸炔杉枰玫紸DC采樣，所以需要設(shè)置ADC的采樣通道，用的是片上3.3V參考電壓，12位，6通道，10位分辨率進(jìn)行采樣，采樣完成判斷數(shù)組是否在分辨率的數(shù)值范圍內(nèi)，如果不在則需要重新采樣，然后函數(shù)返回值則直接返回采樣值。土壤濕度采集函數(shù)的返回值就是溫度值，所以終端調(diào)用土壤濕度采集函數(shù)時需要用一個變量存儲，終端獲取到土壤濕度數(shù)值后裝到待發(fā)送協(xié)調(diào)器數(shù)據(jù)的數(shù)組中，然后發(fā)送到協(xié)調(diào)器。協(xié)調(diào)器接收終端發(fā)送的土壤濕度數(shù)據(jù)并顯示輸出到OLED屏幕上。如果獲取到的值不在現(xiàn)實(shí)范圍內(nèi)，則屏幕顯示為：SoilWater:ERROR。圖4-7土壤濕度數(shù)據(jù)異常 圖4-8土壤濕度數(shù)據(jù)正常4.如圖4-7和圖4-8第一行的mode，mode有0，1，2，3，4一共4個值，決定了開啟灌溉的時間。mode為0的時候則不需要澆灌。5.80C52模塊：80C52通過CC2530控制后上電開啟，并進(jìn)入自動澆灌模式，自動啟動繼電器打開電磁閥、水泵，數(shù)碼管同時進(jìn)行時間倒計(jì)時。自定義澆灌模式則需要通過矩陣按鍵（圖4-9左下）輸入事件并按K1開始執(zhí)行澆灌。圖4-980C52自動澆灌模式效果圖圖4-1080C52自定義澆灌模式效果圖 圖4-11項(xiàng)目成品運(yùn)行效果圖4.2本章小結(jié)本章主要是對基于CC2530和80C52的智能農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)的設(shè)計(jì)進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，給出各個功能顯示界面的效果圖以展現(xiàn)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的效果。

第5章系統(tǒng)測試5.1系統(tǒng)測試的目的系統(tǒng)測試的目的是為了找出軟件中的BUG，系統(tǒng)的BUG可能存在于功能，數(shù)據(jù)，信號傳輸過程中，這個時候需要進(jìn)行系統(tǒng)測試以找到BUG并修復(fù)，以免給用戶帶來不好的體驗(yàn)。系統(tǒng)測試是軟件開中不可缺少的環(huán)節(jié)，包括了功能測試，性能測試等劉佳,王麗,楊俊葉.計(jì)算機(jī)軟件測試方法及應(yīng)用分析[J].科技風(fēng),2020(09)。。由于本次設(shè)計(jì)功耗較低，整體系統(tǒng)幾乎沒有產(chǎn)生人體所能察覺的熱量，所以此次僅對系統(tǒng)功能進(jìn)行測試。劉佳,王麗,楊俊葉.計(jì)算機(jī)軟件測試方法及應(yīng)用分析[J].科技風(fēng),2020(09)。5.2系統(tǒng)測試的意義在這個飛速發(fā)展的時代里，各式軟件鋪天蓋地，東西多了，難免良莠不齊，因此很多廠商為了保證產(chǎn)品的質(zhì)量，系統(tǒng)測試顯得更加重要了。系統(tǒng)測試已經(jīng)是各大科技公司軟件開發(fā)的不可或缺的環(huán)節(jié)。因?yàn)槭澜缟蠜]有完美的軟件，只要是軟件一定有BUG，當(dāng)然BUG也分為有影響的正常使用的和不影響正常使用的。而系統(tǒng)測試的目的是為了找出開發(fā)過程中難以發(fā)現(xiàn)的影響正常使用的BUG，提高基于CC2530和80C52的智能農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)的軟件質(zhì)量，以提高用戶的體驗(yàn)。5.3測試用例及結(jié)果基于CC2530和80C52的智能農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)整體功能測試，系統(tǒng)整體功能測試的測試用例、測試環(huán)境、測試方法以及測試結(jié)果如表5-1所示：

表5-1基于CC2530和80C52的智能農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)整體功能測試用例及結(jié)果用例編號用例名稱測試目的測試環(huán)境測試方法預(yù)期結(jié)果測試結(jié)果是否達(dá)成預(yù)期1DS18B20溫度傳感器是否可用檢查DS18B20溫度傳感器是否可用實(shí)驗(yàn)臺用手抓住DS18B20探頭屏幕顯示DS18B20數(shù)值有增加溫度從17上升到30是2DHT11溫濕度傳感器是否可用檢查DHT11溫濕度傳感器是否可用實(shí)驗(yàn)臺向DHT11傳感器哈氣屏幕顯示DHT11溫度數(shù)值及濕度值有上升溫度從17上升到24，濕度從22%增加到53%是3土壤濕度傳感器是否可用檢查土壤濕度傳感器是否可用實(shí)驗(yàn)臺用濕紙巾包裹傳感器探頭屏幕顯示土壤濕度百分比增加土壤濕度濕度從0%上升到100%是4澆水模式標(biāo)志測試檢測傳感器預(yù)設(shè)值是否能正常檢測實(shí)驗(yàn)臺用濕紙巾包裹傳感器探頭，DS18B20探頭置入冷水中，DHT11放置在空氣加濕器旁邊，然后逐一撤離條件，并用打火機(jī)燒DS18B20使溫度增加到50，在DHT11旁邊用打火機(jī)烘烤20秒屏幕顯示mode數(shù)值從0變?yōu)?再變?yōu)?，最后變成3屏幕顯示mode數(shù)值從0變?yōu)?再變?yōu)?，最后變成3是5CC2530組網(wǎng)CC2530是否可以組網(wǎng)實(shí)驗(yàn)臺同時開啟CC2530終端和協(xié)調(diào)器，看看兩端LED1是否能亮起協(xié)調(diào)器LED1亮，終端LED1亮5秒后終端LED1亮是6CC2530信號傳輸距離測試CC2530信號傳輸距離1.空曠地2.小樹林協(xié)調(diào)器和終端都接上天線，固定協(xié)調(diào)器，拿著終端走離協(xié)調(diào)器，看看距離多遠(yuǎn)LED1會滅（LED1亮代表組網(wǎng)成功）空曠地達(dá)到50米之后終端LED1滅，小樹林距離達(dá)到30米后終端LED1滅空曠地達(dá)到73步之后終端LED1滅，小樹林距離達(dá)到56步后終端LED1滅是

（續(xù)表5-1）780C52啟動測試測試80C52是否CC5230控制實(shí)驗(yàn)臺打火機(jī)烘烤終端的DS18B20傳感器讓溫度超過50，進(jìn)入mode1澆水模式80C52通電亮起80C52被開啟是8自動澆水模式測試是否能夠自動啟動自動澆水模式實(shí)驗(yàn)臺打火機(jī)烘烤終端的DS18B20傳感器讓溫度超過50，進(jìn)入mode1澆水模式繼電器連接的點(diǎn)擊先開始轉(zhuǎn)動，10秒后水泵的點(diǎn)擊開始轉(zhuǎn)動繼電器連接的電機(jī)先啟動而后水泵電機(jī)啟動是980C52關(guān)閉測試是否能夠自動關(guān)閉80C52實(shí)驗(yàn)臺令80C52進(jìn)入澆水模式，等待時間結(jié)束先關(guān)閉水泵繼電器，再關(guān)閉電磁閥繼電器，然后斷電代表水泵的電機(jī)停止10秒后代表的電磁閥的電機(jī)停止是10手動澆水模式測試是否能由用戶自定義時間澆水實(shí)驗(yàn)臺手動開啟80C52，按鍵輸入澆水時間（顯示到數(shù)碼管上面），按下K1啟動澆水?dāng)?shù)碼管顯示輸入的時間（單位分鐘），用戶按下K1后數(shù)碼管顯示時間倒計(jì)時一切如同預(yù)期是5.4本章小結(jié)本章首先闡述了系統(tǒng)測試的目的以及意義，給出了詳細(xì)的基于CC2530和80C52的智能農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)整體功能測試的測試用例，證明了基于CC2530和80C52的智能農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)整體功能測試的整體功能是沒有問題的。

第6章結(jié)束語6.1全文總結(jié)經(jīng)過這幾個月的學(xué)習(xí)和努力，基于CC2530和80C52的智能農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)到這里基本結(jié)束了?；贑C2530和80C52的智能農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)在硬件上使用CC2530ZIGBEE模塊及80C52模塊及各式各樣的外圍模塊，給用戶呈現(xiàn)了一個低成本，低復(fù)雜度的智能農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)；C語言作為開發(fā)語言，同時使用了CC2530提供的協(xié)議棧優(yōu)化開發(fā)流程，CC2530的協(xié)議棧及其無線自組網(wǎng)功能是我選擇的主要因素，經(jīng)過我對各種單片機(jī)的綜合分析之后，80C52作為從機(jī)，不僅價格低廉且易于開發(fā)，對于以上的選擇，最主要的是在學(xué)習(xí)課程上面有系統(tǒng)學(xué)習(xí)過，這為我提供了極大的幫助。目前，基于CC2530和80C52的智能農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)已經(jīng)可以正常使用。6.2課題展望由于沒有學(xué)習(xí)過PCB板設(shè)計(jì)以及模具圖繪畫及制作，所以基于CC2530和80C52的智能農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)的CC2530部分和80C52部分是分開的，由導(dǎo)線連接；并且沒有外殼防水，畢竟該產(chǎn)品的最終還是要在露天場景下使用，所以一個防水外殼是必要的，但是模具的制作需要先給產(chǎn)品定型，就是要先進(jìn)行硬件裁剪，畫PCB板，打樣，貼片，而這些代工廠都是只接批量定單，所以種種條件限制，導(dǎo)致基于CC2530和80C52的智能農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)并沒有使模塊聚合起來，也沒有防水的外殼。如果以后由機(jī)會和條件，我會讓基于CC2530和80C52的智能農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)會完善這些必要的條件，以推動農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)。

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致謝寫到這里，已是基于CC2530和80C52的智能農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)的尾聲了，一個系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)不單單是自己一個人能夠完成的，還需要他人的幫助，如指導(dǎo)老師、在校時的其他任課老師和同學(xué)等；如沈蘭老師，她從大一開始教我C語言和51單片機(jī)，為我現(xiàn)在的設(shè)計(jì)提供了最直接的技能支持；張亞林張老師，從大二開始教我嵌入式的軟件設(shè)計(jì)，并且閑余時間也有討論一些問題，為我的設(shè)計(jì)思想提供了很大的幫助。所以，我非常感謝他們在我做這給系統(tǒng)期間有形和無形的幫助，有些他們無形的幫助或許以前我感覺不到，但對我有著非凡的影響。在這里我需要特別感謝梁老師了，雖然在校時沒有接收過他的教育但是在最后作為我的指導(dǎo)老師，可以說他是我做基于CC2530和80C52的智能農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)幫助最大的人了。最后，感謝廣州大學(xué)松田學(xué)院為我們提供學(xué)習(xí)的平臺，感謝廣州大學(xué)松田學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系各個科任老師的辛勤付出。

電腦無法識別U盤該怎么辦HYPERLINK電腦無法識別U盤怎么辦?打開我的電腦上單擊右鍵，在快捷菜單里，選擇“管理”，打開“計(jì)算機(jī)管理”窗口。在計(jì)算機(jī)管理窗口里，選擇“存儲”下面的“磁盤管理”，如果看得到?jīng)]有盤符的U盤，那么在這個U盤上按鼠標(biāo)右鍵，選擇“更改驅(qū)動器名稱和路徑”選項(xiàng)，就打開了“更改……的驅(qū)動器號和路徑”對話框。再點(diǎn)擊“更改”按鈕，打開“更改驅(qū)動器號和路徑”的對話框，在“指定以下驅(qū)動器號”的右邊下拉列表里，選擇你希望分配給U盤的驅(qū)動器號，盡可能靠后選擇，比如X、Y、Z，選擇好后，單擊確定按鈕，回到上一次“更改……的驅(qū)動器號和路徑”對話框窗口，再一次單擊確定，就回到“計(jì)算機(jī)管理”窗口。至此，如果一切正常，就給U盤單獨(dú)設(shè)置了一個長久使用的驅(qū)動器號，并卻，不受虛擬驅(qū)動器的影響了。建議將U盤插到電腦上，看任務(wù)欄中是否顯示圖標(biāo)，如果顯示，在我的電腦點(diǎn)右鍵查看屬性——高級——硬件——設(shè)備管理器——查看里面是否有問號的設(shè)備，在問號設(shè)備上點(diǎn)右鍵——更新驅(qū)動程序然后下一步——否暫時不連接到網(wǎng)絡(luò)——下一步自動安裝軟件（推薦）就可以了另外：系統(tǒng)不認(rèn)U盤的幾種處理方法1.禁用主板usb設(shè)備。管理員在CMOS設(shè)置里將USB設(shè)備禁用，并且設(shè)置BIOS密碼，這樣U盤插到電腦上以后，電腦也不會識別。這種方法有它的局限性，就是不僅禁用了U盤，同時也禁用了其他的usb設(shè)備，比如usb鼠標(biāo)，usb光驅(qū)等。所以這種方法管理員一般不會用，除非這臺電腦非常重要，值得他舍棄掉整個usb總線的功能。但是這種屏蔽也可以破解，即便設(shè)置了密碼。整個BIOS設(shè)置都存放在CMOS芯片里，而COMS的記憶作用是靠主板上的一個電容供電的。電容的電來源于主板電池，所以，只要把主板電池卸下來，用一根導(dǎo)線將原來裝電池的地方正負(fù)極短接，瞬間就能清空整個CMOS設(shè)置，包括BIOS的密碼。隨后只需安回電池，自己重新設(shè)置一下CMOS，就可以使用usb設(shè)備了。（當(dāng)然，這需要打開機(jī)箱，一般眾目睽睽之下不大適用~~）2.修改注冊表項(xiàng)，禁用usb移動存儲設(shè)備。打開注冊表文件，依次展開"HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Services\usbehci”雙擊右面的“Start”鍵，把編輯窗口中的“數(shù)值數(shù)據(jù)”改為“4”，把基數(shù)選擇為“十六進(jìn)制”就可以了。改好后注銷一下就可以看見效果了。為了防止別人用相同的方法來破解，我們可以刪除或者改名注冊表編輯器程序。提示：“Start”這個鍵是USB設(shè)備的工作開關(guān)，默認(rèn)設(shè)置為“3”表示手動，“2”是表示自動，“4”是表示停用。3.在computermanagement里將removablestorage的使用權(quán)限禁止。computermanagement是一個windows管理組件，可以在控制面板——管理工具——計(jì)算機(jī)管理打開。在該工具窗口中storage——removablestorage——property中，general項(xiàng)，可以控制系統(tǒng)托盤是否顯示security則可以管理移動存儲設(shè)備的使用權(quán)限。在security中將普通用戶的使用權(quán)限降低，就可以達(dá)到禁用u盤的目的。破解的方法也很簡單，管理員降低普通用戶移動存儲設(shè)備的使用權(quán)限，但未必禁用computermanagement的使用權(quán)限。普通用戶可以通過這個工具解除usb移動存儲設(shè)備的使用權(quán)限限制。另外，值得一提的是，如果u盤插到電腦上后可以驅(qū)動，但是我的電腦里卻沒有盤符，很有可能是管理員改動了u盤的默認(rèn)盤符，使得我的電腦不能識別。這種情況，可以在movablestorage中看到u盤驅(qū)動器?？梢栽趗盤驅(qū)動器屬性設(shè)置里為u盤重新分配一個盤符，再重新插拔一次u盤，就可以在我的電腦里看到u盤的盤符了。一、首先可以將該U盤換到別的機(jī)器上，看使用是否正常。如果排除了硬件損壞的可能，一般就是軟件方面有問題。在WindowsXP+SP1操作系統(tǒng)下，有些USB2.0設(shè)備的確常常出現(xiàn)工作不穩(wěn)定的問題，可以試試安裝設(shè)備自帶的USB2.0驅(qū)動程序。另外最好不要使用USB延長線，防止因?yàn)楣╇姴蛔愣斐刹环€(wěn)定現(xiàn)象。如果仍無效，可以在主板BIOS設(shè)定中，將USB接口強(qiáng)行設(shè)置為USB1.1傳輸速率。二、（適用于WIN98）啟動計(jì)算機(jī)，進(jìn)入主板BIOS設(shè)置，檢查BIOS中USB的相關(guān)選項(xiàng)是否已經(jīng)打開：OnChipUSB設(shè)定為Enabled；USBController設(shè)定為Enabled；PNPOSInstalled設(shè)定為Yes；AssignIRQForUSB設(shè)成Enabled。要正常使用USB設(shè)備首先要開啟USB接口，在主板BIOS里可以進(jìn)行此項(xiàng)工作，一般來說只需在BIOS中進(jìn)入ChipsetFeatures設(shè)置，并將USBKeyborad/MouseLegacy選項(xiàng)設(shè)定為Enable，就能夠保證在操作系統(tǒng)下使用USB鍵盤了。這些選項(xiàng)的作用是打開主板芯片組對USB設(shè)備的完全支持，為系統(tǒng)識別USB設(shè)備做準(zhǔn)備工作。三、USB口接觸不好處理辦法：拔下，等十秒鐘再插上USB口，使接觸完好；五、閃存盤驅(qū)動程序沒有安裝完成(WIN98系統(tǒng)下)處理辦法：鼠標(biāo)點(diǎn)“我的電腦”，選擇屬性找到“通用串行總線”，刪除其中的USBMASSSTORAGE項(xiàng)，再點(diǎn)擊“刷新”，然后按照提示重新安裝一次驅(qū)動程序。六、接其它USB設(shè)備(如掃描儀、打印機(jī)、數(shù)碼相機(jī))時可以正常使用，接優(yōu)盤時閃指示燈不亮，不能夠使用。1、檢查優(yōu)盤與電腦的聯(lián)接是否正常，并換用其它USB接口測試。2、檢查設(shè)備管理器，看是否出現(xiàn)”通用總線設(shè)備控制器”條目，如果沒有，請將電腦主板BIOS中USB接口條目*激活(ENABLE)。3、如果電腦安裝過其它類型USB設(shè)備，卸載該設(shè)備驅(qū)動程序，并首先安裝優(yōu)盤驅(qū)動程序。4、到其它電腦試用此優(yōu)盤，確認(rèn)是否優(yōu)盤不良。七、啟動型優(yōu)盤在的電腦上無法實(shí)現(xiàn)啟動，可能是主板型號不支持。如何判斷一塊主板是否支持閃存盤啟動系統(tǒng)啟動型優(yōu)盤是采用模擬USB軟驅(qū)和USB硬盤的方式啟動電腦的。只要電腦主板支持USB設(shè)備啟動，即BIOS的啟動選項(xiàng)中有USB-FDD、USB-HDD或是其它類似的選項(xiàng)，就可以使用啟動型優(yōu)盤啟動電腦。八、第一次在電腦上使用優(yōu)盤，未出現(xiàn)提示發(fā)現(xiàn)新硬件的窗口，驅(qū)動程序無法安裝的原因可能是：1、主板usbcontroller未啟用解決辦法:在電腦主板BIOS中啟用此功能。2、usbcontroller已經(jīng)啟用但運(yùn)行不正常解決辦法:在設(shè)備管理器中刪除”通用串行控制器”下的相關(guān)設(shè)備并刷新。3、優(yōu)盤被電腦識別異常，在設(shè)備管理器中表現(xiàn)為帶有黃色？或！的”其它設(shè)備”或“未知設(shè)備”。解決辦法:刪除此設(shè)備并刷新。九、大容量的U盤(例如兼具M(jìn)P3播放器或錄音功能的U盤)或移動硬盤在電腦上無法正常使用，雖然系統(tǒng)提示找到了未知的USB設(shè)備，但無法正確識別U盤或移動硬盤。原因可能是：1．USB接口供電不足:系統(tǒng)為每個USB接口分配了500mA的最大輸出電流，一般的U盤只需要100mA的工作電流，因此在使用過程中不會出現(xiàn)什么問題。大多數(shù)移動硬盤所使用的是普通的2.5英寸硬盤，其工作電流介于500mA~1000mA之間，此時假如僅僅通過USB接口供電，當(dāng)系統(tǒng)中并無其他USB設(shè)備時，那么還是可以勉強(qiáng)使用的，但如果電壓不穩(wěn)的話，就隨時可能出現(xiàn)供電不足的問題。特別是使用支持USB2.0的移動硬盤時，情況最為嚴(yán)重。另外，如果你的筆記本電腦使用電池供電，那么USB接口所分配的電量就更小了。2．使用了外接的USB擴(kuò)展卡:在筆記本電腦中使用USB2.0的U盤或移動硬盤時，如果筆記本電腦不支持USB2.0技術(shù)，一般必須通過PCMCIA卡轉(zhuǎn)USB2.0的擴(kuò)展卡來間接實(shí)現(xiàn)支持，這些擴(kuò)展卡基本上都采用NEC公司的D720100AGMUSB控制芯片，少則提供兩個USB2.0接口，多則提供五個USB2.0接口，對一般用戶而言足夠使用了。由于PCMICA接口提供的電源功率比板載USB接口要小，這樣就會由于供電不足而導(dǎo)致移動硬盤工作的出現(xiàn)問題。解決方案:1.它從USB連接線上接移動硬盤的一端引出一根轉(zhuǎn)接線，可以插入電腦背后的PS/2接口取電，這里可以比USB接口提供更大的電流輸出。2.利用電源補(bǔ)償線(也稱“鍵盤取電線”)，如果U盤或移動硬盤的包裝盒中提供了選配的電源適配器，你就可以直接使用外接電源，這樣就可以從根本上避免供電不足的情況發(fā)生了前置USB線接錯。當(dāng)主板上的USB線和機(jī)箱上的前置USB接口對應(yīng)相接時把正負(fù)接反就會發(fā)生這類故障，這也是相當(dāng)危險的，因?yàn)檎?fù)接反很可能會使得USB設(shè)備燒毀。所以盡量采用機(jī)箱后置的USB接口,也少用延長線.也可能是斷口有問題,換個USB端口看下.USB接口電壓不足。當(dāng)把<ahref="mobileharddisk">移動硬盤</a>接在前置USB口上時就有可能發(fā)生系統(tǒng)無法識別出設(shè)備的故障。原因是<ahref="">移動硬盤</a>功率比較大要求電壓相對比較嚴(yán)格，前置接口可能無法提供足夠的電壓，當(dāng)然劣質(zhì)的電源也可能會造成這個問題。解決方法是<ahref="">移動硬盤</a>不要接在前置USB接口上，更換劣質(zhì)低功率的電源或盡量使用外接電源的硬盤盒，假如有條件的話。主板和系統(tǒng)的兼容性問題。呵呵這類故障中最著名的就是NF2主板與USB的兼容性問題。假如你是在NF2的主板上碰到這個問題的話，則可以先安裝最新的nForce2專用USB2.0驅(qū)動和補(bǔ)丁、最新的主板補(bǔ)丁和操作系統(tǒng)補(bǔ)丁，還是不行的話嘗試著刷新一下主板的BIOS一般都能解決。系統(tǒng)或BIOS問題。當(dāng)你在BIOS或操作系統(tǒng)中禁用了USB時就會發(fā)生USB設(shè)備無法在系統(tǒng)中識別。解決方法是開啟與USB設(shè)備相關(guān)的選項(xiàng)。就是開機(jī)按F2或DEL鍵,進(jìn)入BIOS,把enableusbdevice選擇enable。拔插要小心,讀寫時千萬不可拔出,不然有可能燒毀芯片。XP中任務(wù)欄中多出USB設(shè)備的圖標(biāo)，打開該圖標(biāo)就會在列表中顯示U盤設(shè)備，選擇將該設(shè)備停用,然后你再拔出設(shè)備，這樣會比較安全。

其實(shí)判斷軟件硬件問題很簡單,在別的機(jī)器或換個系統(tǒng)試試就可以了.有些小的問題不妨先用專門軟件格式化下.還有提醒大家WINDOWS下格式化時要選擇FAT,不要選FAT32。

提示無法識別的USB設(shè)備維修

故障提示如圖：

無法識別的USB設(shè)備：UnknownUSBDevice.很多人都遇到過的一個問題，所謂“無法識別”對于操作系統(tǒng)來說，或者是驅(qū)動程度有問題，或者是USB設(shè)備出現(xiàn)了問題，或者是計(jì)算機(jī)與USB設(shè)備連接出現(xiàn)了故障，解決問題的方法也是從這幾處著手。

對于