基于CC2530的无线土壤水分传感器节点设计*

李松涛，周成虎，尹清爽（河南工程学院 计算机学院，河南 郑州 451191）

基于CC2530的无线土壤水分传感器节点设计*

李松涛，周成虎，尹清爽
（河南工程学院 计算机学院，河南 郑州 451191）

土壤含水量的准确测定是实现节水灌溉和精准农业的基础。为实现土壤水分的自动测量和无线传输，基于FDR和CC2530芯片设计了无线土壤水分传感器节点。FDR实现了快速、精确的土壤含水量测量，CC2530完成模数转换、数字信号处理和射频信号的发送等工作。讨论了节点的低功耗问题，最后对节点进行了丢包率测试。试验结果表明：所设计开发的基于CC2530的传感器节点具有丢包率低、运行稳定可靠的特点，能够满足土壤水分的无线数据采集的要求。

土壤水分；监测；传感器；CC2530

0 引言

采用自动灌溉系统可以根据土壤的水分含量确定浇灌的时间和次数，有效地减少水资源的浪费，提高作物产量。能否实现对土壤含水量的精确测量，是设计自动灌溉系统的关键。土壤水分含量的测量方法，目前主要为采用烘干称重、张力计、中子水分计和时域反射仪（TDR）、频域发射仪（FDR）等测量方法［1］。目前广泛采用的测量土壤含水量的方法是使用TDR或FDR测量土壤的介电常数，并利用介电常数与含水率之间存在的关系转化为土壤含水量。

灌溉自动化的建设迫切需要自动化的土壤水分传感器，以获取实时、精确的土壤水分数据。FDR法因其获取数据方便、直观、快捷并可实现持续观测等特点，得到了较快的发展应用［2-3］。目前大多数土壤水分检测设备是以有线的方式进行数据传输，在土壤墒情监测中，通常需要大范围测量土壤水分，需铺设长距离的通信线路，导致成本高、维护困难、工作效率低等问题。……