無線多點溫濕度檢測系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】無線多點溫濕度檢測系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)采集端和數(shù)據(jù)接收終端兩部分，這兩部分通過無線方式通信，其特征在于：數(shù)據(jù)采集端包括無線溫濕度傳感器網(wǎng)絡(luò)，無線中繼器；數(shù)據(jù)接收終端包括無線接收器、無線溫濕度傳感器和上位機(jī)；無線溫濕度傳感器采集到的數(shù)據(jù)打包送給無線中繼器，無線中繼器將數(shù)據(jù)按照協(xié)議打包發(fā)出；數(shù)據(jù)接收端接收到無線中繼器轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)后，按相應(yīng)的通信協(xié)議取出有效數(shù)據(jù)，通過串口發(fā)送給上位機(jī)，上位機(jī)系統(tǒng)管理軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理。本實用新型通過無線網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)距離、高效率實現(xiàn)多點實時監(jiān)測溫、濕度的變化和數(shù)據(jù)的無線采集，實現(xiàn)遠(yuǎn)距離、高效率、低成本監(jiān)測，還可設(shè)置溫濕度上限，當(dāng)溫濕度超限時有報警提示。
【專利說明】
無線多點溫濕度檢測系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及自動化技術(shù)領(lǐng)域，尤其是指一種無線多點溫、濕度檢測系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]糧食是人類生存的必需品，溫度與濕度是保存好糧食的先決條件，我國的公糧現(xiàn)均集中存放在國家或地方的倉庫中，最大糧庫方圓幾公里，倉庫庫房數(shù)十個，測點可達(dá)數(shù)千個。按照國家糧食保護(hù)法則，必須定期抽樣檢查各點的糧食溫度與濕度，以確保糧食的存儲質(zhì)量。
[0003]檔案館中的檔案資料同樣會受到外界空氣溫濕度變化的影響，紙張纖維熱脹冷縮，使強度降低，濕度過大會使霉菌和害蟲滋長，以致造成資料質(zhì)變。
[0004]由此可見，溫度、濕度監(jiān)測在人們現(xiàn)實生活生產(chǎn)中日漸廣泛，在發(fā)電廠、紡織、食品、醫(yī)藥、倉庫、農(nóng)業(yè)大棚等眾多的應(yīng)用場所，對溫度、濕度參量的要求都非常嚴(yán)格，因此能否有效對這些領(lǐng)域的溫、濕度數(shù)據(jù)進(jìn)行實時監(jiān)測是一個必須解決的重要問題。
[0005]目前最簡單的監(jiān)測溫度、濕度是采用人工的方式，這種方式不僅效率低，勞動時間長，而且會由于抽樣的不具代表性使得監(jiān)測結(jié)果失去其應(yīng)有的意義?；蛘卟捎脝纹瑱C(jī)為控制核心的有線溫濕度采集系統(tǒng)，然而這種方式每個測試點都需要各自獨立的信號線，要實現(xiàn)多點監(jiān)測不僅需要成百上千條信號線，而且因數(shù)據(jù)傳輸距離較遠(yuǎn)，需要很長的通信電纜，造成資源的極大浪費，而且成本較高。因此設(shè)計出一款遠(yuǎn)距離、高效率、低成本的無線多點溫濕度檢測系統(tǒng)很有必要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種無線多點溫濕度檢測系統(tǒng)，通過無線網(wǎng)絡(luò)實時監(jiān)測溫、濕度的變化。人們可以直接在總控制室對工、農(nóng)業(yè)溫濕度進(jìn)行檢測監(jiān)控，實現(xiàn)工、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的智能化，而且成本很低。
[0007]本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:無線多點溫濕度檢測系統(tǒng)，無線多點溫濕度檢測系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)采集端和數(shù)據(jù)接收終端兩部分，這兩部分通過無線方式通信，數(shù)據(jù)采集端包括無線溫濕度傳感器網(wǎng)絡(luò)，無線中繼器;數(shù)據(jù)接收終端包括無線接收器、無線溫濕度傳感器和上位機(jī);無線溫濕度傳感器采集到的數(shù)據(jù)打包送給無線中繼器，無線中繼器將數(shù)據(jù)按照協(xié)議打包發(fā)出；數(shù)據(jù)接收端接收到無線中繼器轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)后，按相應(yīng)的通信協(xié)議取出有效數(shù)據(jù)，通過串口發(fā)送給上位機(jī)，上位機(jī)系統(tǒng)管理軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理，上位機(jī)與無線收發(fā)器直接通過串口RS232通信。
[0008]無線溫濕度傳感器由主控制器、溫濕度傳感器DHTll和無線芯片組成;無線接收采用低功耗無線芯片NRF24L01;無線溫濕度傳感器、無線中繼器及數(shù)據(jù)接收端所采用的控制器均為MEGAL16;數(shù)據(jù)采集端包括125個無線中繼器及每個中繼器收發(fā)控制的6個無線溫濕度傳感器，系統(tǒng)有125X6個溫濕度數(shù)據(jù)采集點；無線溫濕度傳感器可設(shè)置溫、濕度上限報塾目ο
[0009]無線溫濕度傳感器的主控制器采用AVR系列的單片機(jī)ATmegal16;單片機(jī)ATmegall6與無線芯片NRF24L01采用SPI串行通信;單片機(jī)的硬件SPI 口與無線芯片的SPI通信口相連;單片機(jī)的PB3與無線芯片的CE相連;單片機(jī)的外部中斷口 INT2與無線芯片的數(shù)據(jù)接收完成中斷口 IRQ相連;單片機(jī)的PAO 口與溫濕度傳感器DHTl I的DQ接口相連，實現(xiàn)對溫濕度傳感器DHTl I的控制以及讀取溫濕度信息。
[0010]本實用新型的積極效果是:通過無線網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)距離、高效率實現(xiàn)多點實時監(jiān)測溫、濕度的變化和數(shù)據(jù)的無線采集，能同時實現(xiàn)125X6個溫濕度節(jié)點的數(shù)據(jù)采集，直觀地把溫、濕度數(shù)據(jù)情況反映給人們，另外還能通過上位機(jī)軟件設(shè)置溫濕度上限，當(dāng)溫濕度超限時進(jìn)行報警提示。并避免資源浪費，大大降低成本。
【附圖說明】
[0011]圖1是本實用新型系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖；
[0012]圖2是無線溫濕度傳感器電路圖。
【具體實施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖對本實用新型作詳細(xì)說明:
[0014]請看圖1，無線多點溫濕度檢測系統(tǒng)，包含數(shù)據(jù)接收終端和數(shù)據(jù)采集端兩部分，這兩部分通過無線方式通信。數(shù)據(jù)采集端包括無線溫濕度傳感器網(wǎng)絡(luò)，無線中繼器;數(shù)據(jù)接收終端包括無線收發(fā)器、無線溫濕度傳感器和上位機(jī)，上位機(jī)與無線收發(fā)器直接通過串口RS232通信。無線溫濕度傳感器采集到的數(shù)據(jù)打包送給無線中繼器，無線中繼器將數(shù)據(jù)按照協(xié)議打包發(fā)出；數(shù)據(jù)接收端接收到無線中繼器轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)后，按相應(yīng)的通信協(xié)議取出有效數(shù)據(jù)，通過串口發(fā)送給上位機(jī)，上位機(jī)系統(tǒng)管理軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理。數(shù)據(jù)采集端包括125個無線中繼器及每個中繼器收發(fā)控制的6個無線溫濕度傳感器，系統(tǒng)能實現(xiàn)125X6個溫濕度節(jié)點的數(shù)據(jù)采集;無線溫濕度傳感器可設(shè)置溫、濕度上限報警。
[0015]系統(tǒng)中無線收發(fā)器的地址根據(jù)上位機(jī)的數(shù)據(jù)采集命令自動設(shè)置，每個無線中繼器的地址唯一，負(fù)責(zé)6個無線溫濕度傳感器數(shù)據(jù)的收發(fā)。溫濕度數(shù)據(jù)采集方式分兩種:一種是上位機(jī)循環(huán)發(fā)送數(shù)據(jù)采集命令，系統(tǒng)循環(huán)對每個節(jié)點進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。第二種是上位機(jī)下達(dá)某一節(jié)點數(shù)據(jù)采集命令，無線收發(fā)器根據(jù)節(jié)點號，將采集命令發(fā)送給對應(yīng)的無線中繼器。
[0016]請看圖2，無線溫濕度傳感器由主控制器、溫濕度傳感器DHTll和無線收發(fā)模塊組成，無線接收采用低功耗無線傳輸單元NRF24L01;無線溫濕度傳感器、無線中繼器及數(shù)據(jù)接收端所采用的控制器均為MEGAL16;圖2中I為電壓電路，采用9V電池供電，經(jīng)LM1117-3.3V電源電壓轉(zhuǎn)換芯片轉(zhuǎn)換成系統(tǒng)需要的3.3V電壓。圖中2是主控芯片與無線收發(fā)芯片，以及主控芯片與溫濕度傳感芯片的連接圖。無線溫濕度傳感器主控芯片采用AVR系列的單片機(jī)ATmegall6，無線芯片采用NRF24L01，溫濕度傳感器采用一線數(shù)字芯片DHTll。各功能芯片連接如下:單片機(jī)ATmegall6與無線芯片NRF24L01采用SPI串行通信;ATmegall6的硬件SPI 口50(、]?051、]\050、55分別與爾卩2乩01的5?1通信口50(、]\050、]\?)51、05財目連41'11^83116的？83與NRF24L01的使能端CE相連;ATmegall6的外部中斷口 INT2與NRF24L01的數(shù)據(jù)接收完成中斷口 IRQ相連。單片機(jī)ATmegal 16的PAO 口與溫濕度傳感器DHTl I的DQ接口相連，實現(xiàn)對DHTl I的控制以及讀取溫濕度信息。
[0017]本實用新型的實施例只是說明本技術(shù)的方案，不限于本專利申請的保護(hù)范圍，凡在本技術(shù)方案基礎(chǔ)上做出效果相同的變化或改進(jìn)，都被本專利申請所涵蓋。
【主權(quán)項】
1.無線多點溫濕度檢測系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)采集端和數(shù)據(jù)接收終端兩部分，這兩部分通過無線方式通信，其特征在于:數(shù)據(jù)采集端包括無線溫濕度傳感器網(wǎng)絡(luò)，無線中繼器;數(shù)據(jù)接收終端包括無線接收器、無線溫濕度傳感器和上位機(jī);無線溫濕度傳感器采集到的數(shù)據(jù)打包送給無線中繼器，無線中繼器將數(shù)據(jù)按照協(xié)議打包發(fā)出；數(shù)據(jù)接收端接收到無線中繼器轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)后，按相應(yīng)的通信協(xié)議取出有效數(shù)據(jù)，通過串口發(fā)送給上位機(jī)，上位機(jī)系統(tǒng)管理軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理，上位機(jī)與無線收發(fā)器直接通過串口RS232通信。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線多點溫濕度檢測系統(tǒng)，其特征是，無線溫濕度傳感器由主控制器、溫濕度傳感器DHTll和無線芯片組成;無線接收采用低功耗無線芯片NRF24L01;無線溫濕度傳感器、無線中繼器及數(shù)據(jù)接收端所采用的控制器均為MEGAL16;數(shù)據(jù)采集端包括125個無線中繼器及每個中繼器收發(fā)控制的6個無線溫濕度傳感器，系統(tǒng)有125X6個溫濕度數(shù)據(jù)采集點;無線溫濕度傳感器可設(shè)置溫、濕度上限報警。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線多點溫濕度檢測系統(tǒng)，其特征是，無線溫濕度傳感器的主控制器采用AVR系列的單片機(jī)ATmegal 16;單片機(jī)ATmegal 16與無線芯片NRF24L01采用SPI串行通信;單片機(jī)的硬件SPI 口與無線芯片的SPI通信口相連;單片機(jī)的PB3與無線芯片的CE相連;單片機(jī)的外部中斷口 INT2與無線芯片的數(shù)據(jù)接收完成中斷口 IRQ相連;單片機(jī)的PAO 口與溫濕度傳感器DHT11的DQ接口相連，實現(xiàn)對溫濕度傳感器DHT11的控制以及讀取溫濕度信息。
【文檔編號】G08C17/02GK205486753SQ201620290453
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年4月8日
【發(fā)明人】陳雪梅, 雷振新, 羅媚媚, 李海娜
【申請人】邵陽學(xué)院