本文介绍了一种由无线传感器终端节点、网关中心节点、上位机控制端构成的无线多点土壤温湿度监测系统的设计,阐述了系统的功能、组成以及各部件的主要设计方法。实验表明：本系统具有低功耗、低成本、精度可编程、可远端控制等特点。提出了无线传感器网络在精准农业中应用及发展前景。ZigBee技术是一种近距离、低复杂度、低功耗、低数据速率、低成本的双向无线通信技术,主要适合于自动控制和远程控制领域。可以嵌入各种设备中,同时支持地理定位功能。利用ZigBee技术可由大量无线终端节点组成一个庞大的无线数据传输系统,每一个ZigBee节点相当于移动网络的一个基站,它能够直接进行试验数据的采集和监控,并通过无线路由以传递的方式发送给网络内的其它节点,并且使数据快速的覆盖整个网络。基于无线传感器网络的土壤温、湿度测量系统包含了三个主要的功能：一.农田土壤湿度,温度信息定时获取。二.传感器节点构成无线传感器网络,接收传感器获取的信息,传递农田土壤湿度及湿度信息,最后汇集信息到网关中心节点,由网关中心节点通过串口发送信息给计算机。三.由计算机进行数据分析和反馈控制。节点的硬件由三部分组成：数据收发单元、传感器监测采集单元和底板单元。数据收发单元以CC2430芯片和2.4GHz电路构成。负责传感器采集到的节点数据的无线传输,通过多跳路由最终传给网关中心节点。底板模块主要用于为系统提供可靠和稳定的电源及与传感器模块和上位机模块通信的串口。传感器监测采集单元主要负责传感器的集成,如集成温度传感器,湿度传感器。通过这种模块化的功能设计,把采集任务交和部分数据处理任务交给c51单片机处理,把数据通信和网络传输任务交给cc2430来处理,把数据处理及分析交给上位机来处理。这样可以确保系统的高效和稳定。该下位机系统软件也采用模块化的设计方式,利用消息循环机制,通过事件触发实现各模块之间的数据通信。具体分为五个大模块：传感器数据采集与封装模块,此模块通过cc2430提供的串口通信功能,利用硬件中断,实现温度、湿度传感器的数据采集。包括实时采集,定时采集,随机采集。把采集到的数据,根据自定义的通信协议进行封装。最后把封装好的数据传送到其它模块做其它处理；消息、事件处理、协调模块,该模块是系统的核心模块,通过多任务切换的方式,负责处理所有的消息与事件,协调各模块之间的数据通信；数据无线收发模块,模块包含了许多自定义的无线发送函数、无线接收函数,路由处理函数。根据发送和接收数据的要求,对所要发送与接收的数据进行再次封装。根据发送的对象不同,实现了三种发送功能。分别是广播发送、组播发送,单播发送；低功耗、电源管理模块,硬件处理模块,低功耗是CC2430的一大优势,也是该系统能够持续稳定工作所不可或缺的重要功能；计算模块,所有跟计算,分析,字符,数字变换的的函数都在此模块中实现。上位机数据处理与控制软件的开发,使用了面向对象开发工具VC++。该系统软件负责数据的最终处理分析及反馈控制。分为如下六部分功能：试验参数设置；与下位机的通信连接；数据的图像,曲线分析；数据的数值分析；单步存储功能；该监测系统,实现了对土壤温、湿度的有效监控。笔者认为具有以下几方面的创新：1.在软件上真正的实现了低功耗设计。能够做到定时睡眠和深度睡眠的有机融合。2.硬件上,实现了分布式的处理。采用了c51单片机与cc2430单片机,两种单片机够各自分工处理不同的任务,而且能够很好的进行通信。3.利用上位机软件进行多功能的数据分析与处理,如数据的可视化分析与数值分析。