夏斯權(quán)+谷志博+郭仕豪+張智鑫

摘 要：為了解決局域測(cè)控溫濕度數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確的缺陷，提出了一種簡(jiǎn)易溫濕度測(cè)控系統(tǒng)，硬件部分可以由多個(gè)溫濕度采集模塊組成，并且?guī)в袩o(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)絡(luò)，與傳輸模塊主機(jī)設(shè)備組成網(wǎng)絡(luò)，把采集的溫濕度數(shù)據(jù)傳送給終端設(shè)備，極大的減少人力物力，測(cè)試返回的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行可靠。

關(guān)鍵字：溫濕度；無(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)絡(luò)；測(cè)控

0 引言

溫濕度的監(jiān)控在各行各業(yè)都有一定的數(shù)據(jù)要求，特別是大型糧倉(cāng)、物流貨備倉(cāng)、農(nóng)業(yè)大棚等領(lǐng)域?qū)τ跍貪穸鹊膮?shù)檢測(cè)更為嚴(yán)格。比較傳統(tǒng)的溫濕度數(shù)據(jù)檢測(cè)完全依靠人工去操作，對(duì)于占地面積的比較大的空間，這種操作效率非常低，測(cè)試的數(shù)據(jù)隨機(jī)性很大，不夠穩(wěn)定，而且人工成本也在不斷的提升。為此本文提出一種簡(jiǎn)易溫濕度測(cè)控系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)主要包括硬件部分和軟件部分，硬件部分可以設(shè)計(jì)成多個(gè)測(cè)試點(diǎn)模塊，每個(gè)測(cè)試點(diǎn)模塊上都帶有無(wú)線(xiàn)傳感器，作為數(shù)據(jù)傳輸?shù)穆酚刹糠?，同時(shí)還在整個(gè)控制系統(tǒng)中加入一個(gè)主機(jī)模塊，依采集的優(yōu)先順序獲取對(duì)應(yīng)測(cè)試點(diǎn)的溫濕度數(shù)據(jù)，最后通過(guò)主機(jī)模塊把采集的數(shù)據(jù)通過(guò)串口傳輸?shù)奖O(jiān)控端，這樣可以極大減少人工成本，測(cè)試的數(shù)據(jù)都是在一個(gè)波動(dòng)范圍里的平均值，相對(duì)比較準(zhǔn)確，而且穩(wěn)定。

1 測(cè)控系統(tǒng)硬件部分

測(cè)控系統(tǒng)硬件部分采用技術(shù)成熟，性能穩(wěn)定的電子設(shè)計(jì)方案，分為溫濕度采集主模塊和傳輸主機(jī)從模塊兩大部分。溫濕度采集主模塊如圖1所示，主要包括微處理器，溫濕度傳感器及其控制電路，還有ZIGBEE網(wǎng)絡(luò)傳感器。

其中使用的ZIGBEE網(wǎng)絡(luò)傳感器主要涉及一種無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)，其目標(biāo)是可以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度低、功耗低、白組織能力強(qiáng)的無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)。為了滿(mǎn)足控制系統(tǒng)的基本要求，本系統(tǒng)采用星型ZIGBEE網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，它是一個(gè)單跳網(wǎng)絡(luò)，組成部分包括一個(gè)協(xié)調(diào)器和多個(gè)終端節(jié)點(diǎn)，其基本結(jié)構(gòu)如圖2所示，如果任意兩個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行通訊，需要將數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)協(xié)調(diào)器轉(zhuǎn)發(fā)，協(xié)調(diào)器能夠當(dāng)作路由器使用。

這里的ZIGBEE模塊為了滿(mǎn)足大空間的數(shù)據(jù)傳輸，采用功率放大芯片的路由設(shè)備模塊，帶有2dBi或者6dBi全向天線(xiàn)。

傳輸主機(jī)從模塊如圖3所示，主要包括微處理器，顯示模塊，報(bào)警器，還有帶有全向天線(xiàn)的ZIGBEE主機(jī)設(shè)備模塊。

溫濕度采集模塊通過(guò)溫濕度傳感器實(shí)時(shí)采集被測(cè)點(diǎn)的溫度和濕度，微處理器把采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理給無(wú)線(xiàn)傳輸模塊。這里需要說(shuō)明所有的傳輸模塊與主機(jī)設(shè)備模塊之間都要按照一定協(xié)議進(jìn)行組網(wǎng)，只有傳輸網(wǎng)絡(luò)組建成功，才可以自由接發(fā)送數(shù)據(jù)。通過(guò)傳輸主機(jī)模塊把溫濕度采集模塊傳來(lái)的數(shù)據(jù)發(fā)送給遠(yuǎn)程的監(jiān)控臺(tái)，監(jiān)控臺(tái)可以是PC主機(jī)或者其他可以接收的智能終端。溫濕度的高低達(dá)到一定的臨界值時(shí)，監(jiān)控臺(tái)根據(jù)顯示的數(shù)據(jù)自動(dòng)發(fā)出報(bào)警，這樣測(cè)控人員可以及時(shí)進(jìn)行調(diào)控，從而避免不必要的損失。

2 測(cè)控系統(tǒng)軟件部分

溫濕度測(cè)控系統(tǒng)是以MSP430單片機(jī)為核心主控部件，軟件部分是采用單片機(jī)C語(yǔ)言編寫(xiě)的模塊化程序，主要包括主程序模塊、定時(shí)器與系統(tǒng)時(shí)鐘設(shè)計(jì)模塊、溫濕度傳感器讀數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)模塊、無(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)絡(luò)ZIGBEE設(shè)計(jì)模塊、串行口數(shù)據(jù)傳輸U(kuò)SART設(shè)計(jì)模塊。整個(gè)控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)流程如圖4所示。

由于系統(tǒng)軟件編寫(xiě)的代碼較多，這里僅給出主程序部分代碼如下：

voidmain（）

{

WDT_STOP（）；

USARTO_INIT（）；

Clocklnit（）；

DHll_lnit（）；

Zigbee_lnit0；

_EIINT（）；

unsignedchar dhlldatabut5]；

unsignedchar string[50]；

while（l）

{

Delay_ms（INTERVAL）；

DHll_GetData（dhlldatabuf）；

DHll_GetData（dhlldatabuf）；

sprintf《char*）string，" {node：%d，t：%d，h：%d} Yn"，NODEI

D，dhl ldatabuf[O]，dh lldatabut[2]）；

Zigbee_Send_Strin（（uchar*） string）；

3 結(jié)論

本文提出的一種簡(jiǎn)易溫濕度測(cè)控系統(tǒng)，利用溫濕度傳感器組成多個(gè)溫濕度采集模塊，并且?guī)в袩o(wú)線(xiàn)傳輸模塊，只要一個(gè)終端設(shè)備就可以掌握整個(gè)空間區(qū)域?qū)?yīng)的溫濕度情況，極大的減少了人力的投入，解決以往局域測(cè)控的缺陷，而且測(cè)試的數(shù)據(jù)比較準(zhǔn)確，帶有全向天線(xiàn)的無(wú)線(xiàn)設(shè)備為系統(tǒng)傳輸數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性提供保障，具有一定的推廣性。endprint