我国是人口大国，对农产品的需求量大，很多农产品已经采用温室大棚进行生产，目前温室大棚生产大部分还处于粗放式管理阶段，大棚的灌溉、光照、施肥等大多依照传统的种植经验，没有精确数据来进行管理，现代化水平远远落后于发达国家。要实现温室大棚的精细管理，可以引入农业物联网技术，充分利用温度、湿度、光照等传感器收集温室大棚信息，通过无线通信技术将数据传到上位机中，根据上位机预存的数据进行处理，可以达到精确控制温室大棚的目的。

1 设计目标

引入基于物联网的温室大棚控制技术，精确监控农产品生产的各项参数，精确控制大棚的光照、灌溉、温度等参数，实现大棚的精细管理，本文主要实现以下目标：

硬件设计：设计传感器检测电路，能够准确收集温度、湿度、光照等信息，大棚的控制电路能够智能控制大棚的灌溉、光照、施肥等。

无线通信模块：传感器模块与主控制器之间采用无线通信模块连接，基于传输距离和稳定性，采用Zigbee进行无线传输。

上位机WEB管理系统：能够接收传感器的数据并进行处理，根据系统预存的数据对比植物的生长状态，进而有效控制温室的灌溉、光照、施肥等工作。

2 硬件设计

本系统硬件主要包括传感器信息采集卡和主控制器两部分，其中传感器信息采集卡包括空气温湿度传感器、土壤湿度传感器、光照强度传感器等，能够完成相关参数的测量；主控制器能够接收信息采集卡的数据，将数据与系统设定值比较，控制外围的遮阳帘、通风和灌溉等设备，通过485总线传输到上位机软件进行处理和存储，将每次农作物生产的过程数据建成数据库，分析温度、湿度、季节等对农作物生产的影响，进一步改善温室控制效果，系统框架图如图1所示。

3 无线通讯模块

3.1Zigbee技术

Zigbee是基于IEEE802.15.4标准开发的一种无线传输技术，广泛应用于短距离无线传输，主要特点有：

（1）功耗低：Zigbee采用多种省电模式，在低功耗待机模式下使用2节普通AA电池可以工作6～24个月。

（2）成本低：Zigbee在我国使用2.4GHz免执照频段且不收取协议专利费。传输协议通过的大幅度简化，对控制器要求低。

（3）通信可靠：ZigBee提供了新型的ASE-128加密标准，并且提供三级安全模式，能够灵活设定其安全属性。

3.2 Zigbee无线模块设计

本系统Zigbee模块采用TI公司的CC2530芯片作为核心，能够实现2.4GHz频率的无线通信，具有功耗低、可靠性高、抗干扰能力强等特点，电路图如图2所示。