基于6LoWPAN的大棚花卉栽培

　　2.4 電機(jī)控制單元

　　本單元采用的是基于PWM原理的H型橋式驅(qū)動(dòng)電路。PWM電路由復(fù)合體管組成H型橋式電路構(gòu)成，四部分晶體管以對(duì)角組合分為兩組：根據(jù)兩個(gè)輸入端的高低電平?jīng)Q定晶體管的導(dǎo)通和截止。4個(gè)二極管在電路中起防止晶體管產(chǎn)生反向電壓的保護(hù)作用，防止電動(dòng)機(jī)兩端的電流和晶體管上的電流過大的保護(hù)作用。

　　2.5 視頻監(jiān)控設(shè)備

　　采用高清108線紅外攝像機(jī)，對(duì)溫室進(jìn)行全方位監(jiān)控，并將畫面?zhèn)魉偷浇K端。

　　3 軟件設(shè)計(jì)

　　軟件部分分層設(shè)計(jì)，由設(shè)備應(yīng)用層、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議轉(zhuǎn)換層和終端控制層三層構(gòu)成。各層功能如圖4所示。

　　3.1 6LoWPAN協(xié)議概述

　　6LoWPAN 標(biāo)準(zhǔn)有著眾多的優(yōu)勢(shì):它消除了對(duì)多種復(fù)雜網(wǎng)關(guān)(每種網(wǎng)關(guān)對(duì)應(yīng)一種本地 802.15.4 協(xié)議)以及專用適配器和網(wǎng)關(guān)專有安全與管理程序的需要;它是一個(gè)低速無線個(gè)域網(wǎng)(LR-WPAN) 標(biāo)準(zhǔn)，它面向的對(duì)象是短距離、低速率、低功耗的無線通信;6LoWPAN 標(biāo)準(zhǔn)前瞻性地使用下一代互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議標(biāo)準(zhǔn) IPv6 將嵌入式設(shè)備接入網(wǎng)絡(luò)中，有效地避免了眾多嵌入式終端所需的 IP 地址給互聯(lián)網(wǎng)帶來的壓力。

　　3.2 協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)

　　協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)的主要作用是組建一個(gè)網(wǎng)絡(luò)、接受終端節(jié)點(diǎn)入網(wǎng)和發(fā)送來的數(shù)據(jù)，并通過串口發(fā)送數(shù)據(jù)至網(wǎng)關(guān)。首先對(duì)協(xié)調(diào)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行初始化(包括處理器、協(xié)議棧、中斷、串口等);之后新建一個(gè)網(wǎng)絡(luò)并進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)監(jiān)聽和等待狀態(tài)，當(dāng)收到子節(jié)點(diǎn)的入網(wǎng)請(qǐng)求后，協(xié)調(diào)節(jié)點(diǎn)先隨機(jī)為子節(jié)點(diǎn)分配一個(gè)網(wǎng)絡(luò)地址，然后向子節(jié)點(diǎn)發(fā)送入網(wǎng)確認(rèn)信息，建立連接后等待接收終端節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù);數(shù)據(jù)接收成功后發(fā)送數(shù)據(jù)到網(wǎng)關(guān)。

　　3.3 無線傳感器節(jié)點(diǎn)

　　傳感器節(jié)點(diǎn)作為終端節(jié)點(diǎn)，負(fù)責(zé)采集、處理和發(fā)送數(shù)據(jù)。

　　3.4 反應(yīng)節(jié)點(diǎn)

　　反應(yīng)節(jié)點(diǎn)也作為終端節(jié)點(diǎn)，用來控制電機(jī)啟動(dòng)與調(diào)速，進(jìn)而控制百葉窗、通風(fēng)扇、加濕器的運(yùn)作。部分流程圖如圖5~7所示。