CN113589738A - 用于植物工厂的基本电力参数监测的Zigbee终端设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于植物工厂的基本电力参数监测的Zigbee终端设备，所述Zigbee终端设备包括终端通信模块、控制模块、交流电能参数采集模块、直流电能参数采集模块，其中：所述终端通信模块与控制模块相连，控制模块分别与交流电能参数采集模块、直流电能参数采集模块相连。本发明采用Zigbee无线通信传输技术，具有低功耗、成本低以及自组网等优点，并且支持多种网络拓扑结构，可以大规模组网，全面对电力系统各部分进行实时监控。本发明保证了植物工厂光伏发电的交/直流侧基本电力参数测量精度以及数据无线传输的可靠、准确、稳定性。
Description
技术领域
本发明属于植物工厂光伏发电电力监测领域，涉及一种用于植物工厂的基本电力参数监测的Zigbee终端设备。
背景技术
目前，国内的种植业存在产量不足以及受环境影响较大等问题，面对以上问题，植物工厂逐渐出现在了人们的视野当中，植物工厂具有产量高、优品质等特点，可以很好的解决上述种植业问题，在未来植物工厂将在国内迎来大规模应用。
植物工厂的供电方式逐渐由传统的燃煤发电转换为使用清洁能源比如光伏发电来降低碳排放。而光伏发电在一定程度下会受环境的影响，一旦基本电力参数偏离了它的标准幅值或者频率发生畸变，会导致用电设备不能正常工作，从而影响农作物的产量与品质。因此为了保证光伏发电的电能质量，需要一种电力参数监测系统，来对植物工厂光伏发电的基本电力参数进行准确的测量，并将测量了结果稳定的传输到上位机当中进行实时的监控。
光伏发电电力参数监测系统早期大多采用有线数据传输方式，使用总线或者电力线载波的方式将采集的数据传输到上位机当中，但这种有线传输方式存在布线麻烦、不易维护等缺点。后来，随着无线技术的发展，逐渐将无线通信技术引入到电网监测系统当中。常见的无线技术有红外线通信技术以及Zigbee无线通信技术，但前者受环境的影响较大，无法解决远程通信，不适合运用到大规模组网系统当中。而后者成本低、功耗小，将其运用到电力参数监测系统当中，运用其强大而灵活的自组网功能，可以实现不同的拓扑连接，可以保证数据更加可靠、准确、稳定的传输。
发明内容
为了解决现有技术中存在的缺点，本发明提供了一种用于植物工厂的基本电力参数监测的Zigbee终端设备，保证了植物工厂光伏发电的交/直流侧基本电力参数测量精度以及数据无线传输的可靠、准确、稳定性。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种用于植物工厂的基本电力参数监测的Zigbee终端设备，包括终端通信模块、控制模块、交流电能参数采集模块、直流电能参数采集模块，其中：
所述终端通信模块与控制模块相连，控制模块分别与交流电能参数采集模块、直流电能参数采集模块相连；
所述终端通信模块接收协调器传输过来的电力参数采集命令，并转发到控制模块当中，当接收到控制模块处理后的电力参数后，将电力参数发送到协调器当中；
所述控制模块根据从终端通信模块转发过来的电力参数采集命令生成电力参数采集信号，发送至交流电能参数采集模块、直流电能参数采集模块；当接受到交流电能参数采集模块、直流电能参数采集模块采集到的参数后，对数据进行处理后发送到终端通信模块当中；
所述交流电能参数采集模块接收到控制模块发送的电力参数采集信号后，对植物工厂光伏发电交流侧的电压有效值、电流有效值、功率因素、有功功率、无功功率、有功电能、无功电能以及频率等参数进行采集，将交流侧采集到的基本电力参数传输到控制模块当中；
所述直流电能参数采集模块接收到电力参数采集信号后，对植物工厂光伏发电直流侧的直流电压、直流电流、直流电能以及直流功率等参数进行采集，将直流侧采集到的基本电力参数传输到控制模块当中。
本发明中，所述终端通信模块采用CC2530型号的Zigbee芯片，其通信步骤如下：
步骤S1:协调器发出的网络连接状态帧，并建立网络；
步骤S2:终端节点发出的信标请求帧，用于发现周围的网络，请求加入网络；
步骤S3:终端节点判断自己与协调器建立网络的信号强度，如果信号强度强，则加入该网络，进入步骤S4；如果信号强度弱，则拒绝加入网络，返回步骤S2；
步骤S4:协调器分配给终端网络地址；
步骤S5:终端根据IEEE802.15.4协议，开始进行任务轮询，进入报文交互阶段；
步骤S6:向控制模块发送电力参数采集命令，等待控制模块返回电力参数数据报文；
步骤S7:判断是否接收到电力参数数据报文，若没有接收到数据报文，则进入步骤S6；如果接收到数据报文，则直接进入步骤S8；
步骤S8:对接收到的数据起始帧进行判断，若检测不到起始帧则丢弃该报文；若检测到起始帧，则开始接收数据报文并进行检验位计算，若正确，则直接进入步骤S9，若错误，则报错并丢弃该报文；
步骤S9:判断数据报文是否有后续帧，若无后续帧，则直接进入步骤S11，若有后续帧，则继续接收后续数据报文，并对接收到的数据报文进行检验位计算，若正确，则直接进入步骤S10，若错误，则报错并丢弃该报文；
步骤S10:提取报文片段，并进行分帧传输确认位判断，若为终止帧，则直接进入步骤S11，若为中间帧，则返回步骤S9；
步骤S11:组合报文片段，并进行处理发送。
本发明中，所述控制模块包括显示模块、报警模块以及单片机，其中：显示模块、报警模块分别与单片机相连；单片机采用STM32F103型号单片机，负责转发电力参数采集命令以及处理电能参数采集模块采集到的参数；显示模块负责显示单片机处理后的电力参数；报警模块主要负责检测到信号异常时发出预警。
本发明中，所述交流电能参数采集模块包括交流电压互感器、交流电流互感器、交流信号调理电路、交流电能计量芯片，其中：交流电压互感器、交流电流互感器连接交流信号调理电路，交流信号调理电路连接交流电能计量芯片；交流电压互感器、交流电流互感器负责将光伏发电交流测的大电压、大电流隔离转换为同频同相的小电压、小电流信号；交流信号调理电路负责对得到的小电压、小电流信号进行整形、滤波；交流电能计量芯片对处理后的信号进行A/D转换以及处理计算得到电压有效值、电流有效值、功率因素、有功功率、无功功率、有功电能、无功电能以及频率等电力参数；电能计量芯片采用CS5463型号的多功能交流电能计量芯片。
本发明中，所述直流电能参数采集模块包括直流信号调理电路、直流电能计量芯片，其中：直流信号调理电路一端连接光伏发电的直流侧，另一端与直流电能计量芯片相连；直流信号调理电路负责对得到的直流电压、电流信号进行整形、滤波；直流电能计量芯片对处理后的信号进行A/D转换以及处理计算得到直流电压、直流电流、直流电能以及直流功率等电力参数；电能计量芯片采用HLW8112型号的直流电能计量芯片。
本发明中，所述终端通信模块还包括Zigbee路由器节点以及Zigbee协调器，其中：Zigbee路由器节点由Zigbee最小系统构成，主要负责接收终端传输的数据并存储转发给协调器；Zigbee协调器包括Zigbee最小系统、串口通信电路，Zigbee最小系统与串口通信电路相连，当协调器接收到终端或者路由器传输过来的数据，进行数据处理，并将最终的数据通过串口通信电路传输到上位机当中；上位机可以采用LabVIEW软件进行开发，在上位机实时显示协调器接收的数据，并绘制电压、电流曲线，分析电能质量；Zigbee网络拓扑结构可以采用网状网络。
相比于现有技术，本发明具有如下优点：
1、交流计量芯片采用CS5463芯片，该芯片支持校准，可以满足高精度的要求，能够准确测出电压有效值、电流有效值、功率因素、有功功率、无功功率、有功电能、无功电能以及频率等参数；直流计量芯片采用HLW8112芯片，可以高精度测量直流电压、直流电流、直流电能以及直流功率等直流电力参数。
2、采用Zigbee无线通信传输技术，具有低功耗、成本低以及自组网等优点，并且支持多种网络拓扑结构，可以大规模组网，全面对电力系统各部分进行实时监控。
附图说明
图1是用于植物工厂的基本电力参数监测的Zigbee终端设备的植物工厂供电原理图；
图2是用于植物工厂的基本电力参数监测的Zigbee终端设备的原理图；
图3是用于植物工厂的基本电力参数监测的Zigbee终端设备的通信流程图；
图4是用于植物工厂的基本电力参数监测的Zigbee终端设备的协调器原理图；
图5是用于植物工厂的基本电力参数监测的Zigbee终端设备的网络拓扑图；
图6是用于植物工厂的基本电力参数监测的Zigbee终端设备的交流采集模块电路图；
图7是用于植物工厂的基本电力参数监测的Zigbee终端设备的直流采集模块电路图；
图中：1-终端，2-路由器，3-协调器。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的技术方案作进一步的说明，但并不局限于此，凡是对本发明技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的保护范围中。
图1是用于植物工厂的基本电力参数监测的Zigbee终端设备的植物工厂供电原理图，植物工厂光伏发电系统主要由太阳能电池方阵、蓄电池组、充放电控制器、逆变器、交流配电柜、太阳跟踪控制系统以及基本电力参数监测系统等设备组成。其中，基本电力参数监测系统主要对光伏发电的交流侧以及直流侧基本电力参数进行侧量，通过Zigbee无线通信技术，将采集的电力参数传输到植物工厂智能管控中心平台当中。
图2所示的是用于植物工厂的基本电力参数监测的Zigbee终端设备的原理图，主要对植物工厂直流侧以及交流侧分别进行基本电力参数采集，包括终端通信模块、控制模块、交流电能参数采集模块、直流电能参数采集模块，在接收到植物工厂管控中心发送的电力参数采集命令后，运用交/直流电能参数采集模块分别对植物工厂光伏发电的交/直侧的基本电力参数进行采集，将采集的电力参数传输到控制模块对数据进行初步处理，然后Zigbee终端对采集的参数分段接收，通过检验和来判断接收数据是否正确，通过判断是否接收到终止帧来判断是否接收结束，最后将接收到的数据通过IEEE802.15.4协议转发到植物工厂管控中心，从而达到对植物工厂光伏电力参数进行实时监测的目的。
本发明中，如图6所示，交流电能参数采集模块包括：交流电压互感器、交流电流互感器、交流信号调理电路、交流电能计量芯片，交流电压互感器与交流电流互感器分别与交流信号调理电路相连构成交流电压信号采集模块与交流电流信号采集模块，其中：
交流电压信号采集模块由第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3组成。第一电阻R1与第二电阻R2组成串联电路，并且该串联电路的第一端接三相电路的其中一相，第二端接电压互感器一次侧的一端，电压互感器一次侧的另一端接零线。第四电阻R4与第五电阻R5组成串联电路，且第四电阻R4与第五电阻R5之间接地；第二电容C2和第三电容C3串联；第三电阻R3的第一端，第一电容C1的第一端，第四电阻R4与第五电阻R5组成串联电路的第一端，第六电阻R6的第一端接电压互感器二次侧的第一端。第三电阻R3的第二端，第一电容C1的第二端，第四电阻R4与第五电阻R5组成串联电路的第二端，第七电阻R7的第一端接电压互感器二次侧的第二端。第六电阻R6的第二端，第二电容C2和第三电容C3串联的第一端接电压采集模块输出正极。第七电阻R7的第二端，第二电容C2和第三电容C3串联的第二端接电压采集模块输出负极。
交流电流信号采集模块包括第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11、第十二电阻R12、第四电容C4、第五电容C5、第六电容C6组成。电流互感器一次侧的两端分别接电力系统的火线以及零线；第九电阻R9与第十电阻R10组成串联电路，且第九电阻R9与第十电阻R10之间接地；第五电容C5和第六电容C6串联；第八电阻R8的第一端，第四电容C4的第一端，第九电阻R9与第十电阻R10组成串联电路的第一端，第十一电阻R11的第一端接电压互感器二次侧的第一端。第八电阻R8的第二端，第四电容C4的第二端，第九电阻R9与第十电阻R10组成串联电路的第二端，第十二电阻R12的第一端接电压互感器二次侧的第二端。第十一电阻R11的第二端，第五电容C5和第六电容C6串联的第一端接电压采集模块输出正极。第十二电阻R12的第二端，第五电容C5和第六电容C6串联的第二端接电压采集模块输出负极。
电能计量模块采用CS5463芯片，改芯片的第九脚与第十脚分别接交流电压采集模块输出正极与负极；它的第十六脚与第十五脚分别接交流电流采集模块输出正极与负极，第一脚和第二十四脚接晶振为芯片提供时钟；第三脚接3V电源，第十四脚接5V电源，第十一脚和第十二脚连接一起接第七电容C7的第一端，第十三脚和第四脚连接一起与第七电容C7的第二端一起接地。
本发明中，如图7所示，直流电能参数采集模块包括：直流信号调理电路、直流电能计量芯片，直流电压互感器与直流电流互感器分别与直流信号调理电路相连构成直流电压信号采集模块与直流电流信号采集模块，其中：
直流电压信号采集模块由第十三电阻R13、第十四电阻R14、第十五电阻R15、第十六电阻R16、第十七电阻R17、第八电容C8组成，第十三电阻R13、第十四电阻R14、第十五电阻R15、第十六电阻R16串联的第一端与直流侧相连，第十三电阻R13、第十四电阻R14、第十五电阻R15、第十六电阻R16的第二端、第十七电阻R17第一端、第八电容C8第一端与HLW8112芯片的VP引脚相连；第十七电阻R17第二端与第八电容C8第二端相连并接地；
直流电流信号采集模块由第十八电阻R18、第十九电阻R19、第二十电阻R20、第九电容C9、第十电容C10组成，第十八电阻R18的第一端与第十九电阻R19第一端相连；第十八电阻R18的第二端与第二十电阻R20第一端相连接地；第九电容C9与第十电容C10串联，并且第九电容C9第二端与第十电容C10第一端相连接地，第十九电阻R19第二端、第九电容C9第一端与HLW8112芯片的IAP引脚相连；第二十电阻R20第二端、第十电容C10第二端与HLW8112芯片的IAN引脚相连。
本发明中，交/直流电能计量芯片分别通过SPI协议与STM32F103相连，通过单片机分别向交/直流电能计量芯片发送控制指令，交/直流电能计量芯片接收控制命令后向单片机发送测量计算后的结果，单片机通过显示电路进行实时显示；并且当检测到信号异常时，报警模块发出预警；单片机再将处理后的数据传输到CC2530终端当中，将数据进行转发。
图3是用于植物工厂的基本电力参数监测的Zigbee终端设备的通信流程图，首先由协调器发出的网络连接状态帧，并建立网络；终端节点发出的信标请求帧，用于发现周围的网络，请求加入网络。终端节点判断自己与协调器建立网络的信号强度，如果信号强度弱，则拒绝加入网络，继续发出的信标请求帧，等待加入其他网络；如果信号强度强，则加入该网络，并由协调器分配给终端网络地址；终端进行任务轮询，进入报文交互阶段；向控制模块发送电力参数采集命令，等待控制模块返回电力参数数据报文。判断是否接收到电力参数数据报文，若没有接收到数据报文，则继续等待接收电力参数数据报文；如果接收到数据报文，则对接收到的数据起始帧进行判断，若检测不到起始帧则丢弃该报文；若检测到起始帧，则开始接收数据报文并进行检验位计算，若错误，则报错并丢弃该报文，若正确，则继续判断数据报文是否有后续帧，若无后续帧，则终端直接进行数据发送，若有后续帧，则继续接收后续数据报文，并对接收到的数据报文进行检验位计算，若错误，则报错并丢弃该报文，若正确，则提取报文片段，并进行分帧传输确认位判断，若为终止帧，则直接发送，若为中间帧，则继续接收后续数据报文，直至接收到终止帧；最后终端组合报文片段，并进行处理发送。
图4是用于植物工厂的基本电力参数监测的Zigbee终端设备的协调器原理图，为了组建一个网络，通信模块还包括Zigbee路由器节点以及Zigbee协调器；其中协调器由Zigbee最小系统、串口通信电路构成，当协调器接收到终端或者路由器传输过来的数据，进行数据处理，并将最终的数据通过串口通信模块传输到管控中心的上位机当中。上位机可以采用LabVIEW软件进行开发，在上位机实时显示协调器接收的数据，并绘制电压、电流曲线，分析电能质量。
图5是用于植物工厂的基本电力参数监测的Zigbee终端设备的网络拓扑图，本系统可以选择网状拓扑结构，可以全面对植物工厂光伏发电交/直流侧基本电力参数进行实时监控。
Claims (6)
1.一种用于植物工厂的基本电力参数监测的Zigbee终端设备，其特征在于所述Zigbee终端设备包括终端通信模块、控制模块、交流电能参数采集模块、直流电能参数采集模块，其中：
所述终端通信模块与控制模块相连，控制模块分别与交流电能参数采集模块、直流电能参数采集模块相连；
所述终端通信模块接收协调器传输过来的电力参数采集命令，并转发到控制模块当中，当接收到控制模块处理后的电力参数后，将电力参数发送到协调器当中；
所述控制模块根据从终端通信模块转发过来的电力参数采集命令生成电力参数采集信号，发送至交流电能参数采集模块、直流电能参数采集模块；当接受到交流电能参数采集模块、直流电能参数采集模块采集到的参数后，对数据进行处理后发送到终端通信模块当中；
所述交流电能参数采集模块接收到控制模块发送的电力参数采集信号后，对植物工厂光伏发电交流侧的电压有效值、电流有效值、功率因素、有功功率、无功功率、有功电能、无功电能以及频率参数进行采集，将交流侧采集到的基本电力参数传输到控制模块当中；
所述直流电能参数采集模块接收到电力参数采集信号后，对植物工厂光伏发电直流侧的直流电压、直流电流、直流电能以及直流功率等参数进行采集，将直流侧采集到的基本电力参数传输到控制模块当中。
2.根据权利要求1所述的用于植物工厂的基本电力参数监测的Zigbee终端设备，其特征在于所述终端通信模块采用CC2530型号的Zigbee芯片，其通信步骤如下：
步骤S1:协调器发出的网络连接状态帧，并建立网络；
步骤S2:终端节点发出的信标请求帧，用于发现周围的网络，请求加入网络；
步骤S3:终端节点判断自己与协调器建立网络的信号强度，如果信号强度强，则加入该网络，进入步骤S4；如果信号强度弱，则拒绝加入网络，返回步骤S2；
步骤S4:协调器分配给终端网络地址；
步骤S5:终端根据IEEE802.15.4协议，开始进行任务轮询，进入报文交互阶段；
步骤S6:向控制模块发送电力参数采集命令，等待控制模块返回电力参数数据报文；
步骤S7:判断是否接收到电力参数数据报文，若没有接收到数据报文，则进入步骤S6；如果接收到数据报文，则直接进入步骤S8；
步骤S8:对接收到的数据起始帧进行判断，若检测不到起始帧则丢弃该报文；若检测到起始帧，则开始接收数据报文并进行检验位计算，若正确，则直接进入步骤S9，若错误，则报错并丢弃该报文；
步骤S9:判断数据报文是否有后续帧，若无后续帧，则直接进入步骤S11，若有后续帧，则继续接收后续数据报文，并对接收到的数据报文进行检验位计算，若正确，则直接进入步骤S10，若错误，则报错并丢弃该报文；
步骤S10:提取报文片段，并进行分帧传输确认位判断，若为终止帧，则直接进入步骤S11，若为中间帧，则返回步骤S9；
步骤S11:组合报文片段，并进行处理发送。
3.根据权利要求1所述的用于植物工厂的基本电力参数监测的Zigbee终端设备，其特征在于所述控制模块包括显示模块、报警模块以及单片机，其中：显示模块、报警模块分别与单片机相连；单片机负责转发电力参数采集命令以及处理电能参数采集模块采集到的参数；显示模块负责显示单片机处理后的电力参数；报警模块主要负责检测到信号异常时发出预警。
4.根据权利要求1所述的用于植物工厂的基本电力参数监测的Zigbee终端设备，其特征在于所述交流电能参数采集模块包括交流电压互感器、交流电流互感器、交流信号调理电路、交流电能计量芯片，其中：交流电压互感器、交流电流互感器连接交流信号调理电路，交流信号调理电路连接交流电能计量芯片；交流电压互感器、交流电流互感器负责将光伏发电交流测的大电压、大电流隔离转换为同频同相的小电压、小电流信号；交流信号调理电路负责对得到的小电压、小电流信号进行整形、滤波；交流电能计量芯片对处理后的信号进行A/D转换以及处理计算得到电压有效值、电流有效值、功率因素、有功功率、无功功率、有功电能、无功电能以及频率电力参数。
5.根据权利要求1所述的用于植物工厂的基本电力参数监测的Zigbee终端设备，其特征在于所述直流电能参数采集模块包括直流信号调理电路、直流电能计量芯片，其中：直流信号调理电路一端连接光伏发电的直流侧，另一端与直流电能计量芯片相连；直流信号调理电路负责对得到的直流电压、电流信号进行整形、滤波；直流电能计量芯片对处理后的信号进行A/D转换以及处理计算得到直流电压、直流电流、直流电能以及直流功率电力参数。
6.根据权利要求1所述的用于植物工厂的基本电力参数监测的Zigbee终端设备，其特征在于所述终端通信模块还包括Zigbee路由器节点以及Zigbee协调器，其中：Zigbee路由器节点由Zigbee最小系统构成，主要负责接收终端传输的数据并存储转发给协调器；Zigbee协调器包括Zigbee最小系统、串口通信电路，Zigbee最小系统与串口通信电路相连，当协调器接收到终端或者路由器传输过来的数据，进行数据处理，并将最终的数据通过串口通信电路传输到上位机当中。
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Citations (7)
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|---|---|---|---|---|
| CN102271422A (zh) * | 2011-04-11 | 2011-12-07 | 江苏大学 | 一种基于wsn的光伏温室监控系统及构建方法 |
| CN103546560A (zh) * | 2013-10-25 | 2014-01-29 | 成都思晗科技有限公司 | 多网络数据交互系统 |
| CN105373000A (zh) * | 2015-10-29 | 2016-03-02 | 崔新明 | 基于“互联网+”的智慧社区平台控制系统及控制方法 |
| CN206097446U (zh) * | 2016-10-25 | 2017-04-12 | 福建农林大学 | 基于ZigBee无线技术的植物营养液检测系统 |
| CN108037715A (zh) * | 2017-10-25 | 2018-05-15 | 国网信通亿力科技有限责任公司 | 一种可时移农业负荷采集方法 |
| CN109525370A (zh) * | 2018-11-29 | 2019-03-26 | 苏州德姆斯信息技术有限公司 | 基于zigbee的数据包发送方法 |
| CN209858981U (zh) * | 2019-05-28 | 2019-12-27 | 深圳大学 | 植物工厂节点控制设备及其整体控制系统 |
-
2021
- 2021-08-07 CN CN202110904736.1A patent/CN113589738A/zh active Pending
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102271422A (zh) * | 2011-04-11 | 2011-12-07 | 江苏大学 | 一种基于wsn的光伏温室监控系统及构建方法 |
| CN103546560A (zh) * | 2013-10-25 | 2014-01-29 | 成都思晗科技有限公司 | 多网络数据交互系统 |
| CN105373000A (zh) * | 2015-10-29 | 2016-03-02 | 崔新明 | 基于“互联网+”的智慧社区平台控制系统及控制方法 |
| CN206097446U (zh) * | 2016-10-25 | 2017-04-12 | 福建农林大学 | 基于ZigBee无线技术的植物营养液检测系统 |
| CN108037715A (zh) * | 2017-10-25 | 2018-05-15 | 国网信通亿力科技有限责任公司 | 一种可时移农业负荷采集方法 |
| CN109525370A (zh) * | 2018-11-29 | 2019-03-26 | 苏州德姆斯信息技术有限公司 | 基于zigbee的数据包发送方法 |
| CN209858981U (zh) * | 2019-05-28 | 2019-12-27 | 深圳大学 | 植物工厂节点控制设备及其整体控制系统 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 王海珍等: "《CC2530单片机原理及应用》", 31 July 2021, 机械工业出版社, pages: 210 - 211 * |
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