茶园大都建在比较偏远的山地,所以要对茶树进行管理,获取茶树周围每天的生长环境相当不便。为了有效地监测茶园环境参数,为茶园的环境控制及茶树生长提供重要的参考,本文设计了一套基于太阳能的茶园无线监测系统,主要研究内容包括以下几点。(1)茶园无线监测系统硬件设计。硬件部分主要包括太阳能供电、单片机控制、传感器数据采集与处理、ZigBee无线传感网络、GPRS无线数传等五个模块。其中数据采集与处理模块是系统的核心部分,此部分主要由终端节点完成对茶园环境大气温湿度、土壤温湿度以及光照强度等数据的采集与处理,经无线传感网络数据打包发送给主节点协调器,最后通过GPRS无线数传模块与上位机进行数据通信。(2)茶园无线监测系统软件设计。软件通过IAR7.51A和KEIL C51进行C程序的编写与调试,主要包括ZigBee无线组网、环境参数的采集与处理、数据的无线传输、利用TCP进行网络通讯,对12V20AH铅酸蓄电池进行充放电控制管理以及实现MPPT即最大功率点跟踪。(3)上位机监测中心软件设计。采用LabVIEW8.20虚拟仪器开发软件进行上位机监测中心人机界面设计,调用输入输出函数建立数据库,对茶园环境参数进行定时的储存与访问,以便对茶树的生长环境进行连续监测。(4)系统现场测试与运行。在西南大学某茶园基地对所设计系统进行了现场测试。系统终端能准确采集到茶园环境数据,有效数据通过ZigBee无线传感网络发送给协调器,最后通过GPRS无线通讯方式传送到上位机,上位机软件能实现对茶园的大气温湿度、土壤温湿度以及光照强度等环境参数的实时监测。太阳能控制器对蓄电池能够实现智能的充放电管理,对系统能够实现长期稳定的供电。测试表明整个系统运行稳定,能够实现对茶园环境参数的无线白动监测。