郝毫毫

（武汉工程大学 电气信息学院，湖北 武汉 430073）

随着人们对新鲜蔬菜需求的不断提高以及土地资源的日渐紧缺，生产效率较高的温室农业得到了迅速发展。温室大棚内温湿度等因素对农作物的生长有着直接影响，对温室大棚内的温度、湿度及二氧化碳等参数的检测和控制至关重要。传统的温室数据采集工作大多是采用人工抄表或预先布线的有线采集方式。人工方式的缺点是工作量大、费用高、难以保障数据的实时性和有效性，而有线数据采集存在着布线费用高、测量节点位置变化时需要改变线路走向及长度等诸多不利因素[1]。

文中采用无线传感器网络技术设计了一种温室大棚温度、湿度及二氧化碳参数测量系统，具有超低功耗、不需布线、测量节点移动方便等优点，克服了人工抄表和有线数据采集系统的诸多缺点。

1 硬件设计

无线传感器网络节点的电路原理图如图1所示。它主要由MCU控制单元、射频收发单元、温湿度传感器、二氧化碳浓度传感器构成。所有单元均采用低功耗器件，MCU采用中颖电子的具有休眠功能的SH79F64单片机，温度和湿度测量单元采用SENSIRON公司的具有休眠功能的SHT75温湿度传感器，CO2浓度测量采用GSS公司的功率仅为3.5 mW的COZIR传感器，射频收发单元采用SILICON LABS公司的具有休眠功能的SI4432无线收发器。所有器件均采用3.3 V供电，便于电池集中供电。

图1 无线测量节点的电路结构图Fig.1 Structure diagram of the wireless measuring node

上位机无线模块硬件设计可采用类似结构，取消传感器部分，增加SILICON LABS公司的CP2102单芯片USB与UART桥接单元，通过USB口连接PC机。……