无线温湿度光照测量系统

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基于单片机的粮仓无线温湿度检测系统设计

要因素。
传统的温湿度测量是在粮仓内悬挂温湿度计，读取其值来知道粮仓的实际温湿度，根据现有值与额定值进行比较。然后这些操作都是在人工情况下进行的，耗费了大量的人力物力，效率低，准确性差ｌ１］。本文提出了一种无线的温湿度检测系统，系统中采用ＮＦ０射频模块、Ｒ９５温度传感器、湿度传感器组成一种粮库无线全数字温湿度监控系统，彻底摆脱了传统的人工抄录方法，能实时检测粮仓中的温湿度，并根据所测的数据控制外部设备的运行，确保粮仓内合适的温湿度环境。１系统整体结构介绍、此系统利用计算机构成粮食仓储区管理系统，系统设计成主从工作方式，Ｃ主机与单片机主机通过串口进行通信，对通过无线方式采Ｐ集到的各个粮仓实时温度、湿度数据进行数据显示、数据存储、数据分析，同时能设定温度和湿度上下限值，对实时数据进行判断，当温度和湿度值超过上下限值时，声光报警。每个粮仓节点都是从机系统进行从机系统采用单片机控制，主要对现场的温度和湿度值进行实时采集，并通过无线发送模块发动到上位机的主接收器中。总体结构如图１所
… ………
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０１
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图３湿度采集硬件电路图（）３无线传输模块
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基于射频技术与无线网络的温湿度远程监测系统

ＡｂｔａｔＩｉｉｃｌｔｅｌｅｍｏｉｒｇｏｄｏｎｉｎｎｉｒｄｍｏｉｒｇｆｒｂｉｉｇｉｏｔｏ — ｓｒｃ：ｔｓｄｆｕｔｏｒａｉｎｔｉｆｎｏｒｅｖｒｍｅｔｔｗｉｎｔｉｏｕｌｎｓｗｔｕｒｉｚｏｎｉｏｗｈｅｏｎｄｈｃｎｐｅｅｓｅｗｉｎ．ｈｒｌｓｎｔｒｇｂｓｄｏａｉｅｕｎｙｔｃｎｑｅｉａｆｃｉｅｍｅｈｄＡｒｍｏｅｎｏｒｈｎｉｒｇＴｅｗｉｅｓｍｏｉｉａｅｎｒｄｏｆｑｅｃｅｈｉｕｓｎｅｆｔｔｏ．ｅｔ — ｖｉｅｏｎｒｅｖｎｔｒｇｓｓｅｏｍｐｒｔｒｎｕｄｔａｅｎｒｄｏｆｑｅｃｃｎｑｅａｄｗｒｌｓｅｗｒｓｄｓｎｄｉｉｉｙｔｍｆｔｏｎｅｅａｕｅａｄｈｍｉｉｂｓｄｏａｉｒｕｎｙｔｈｉｕｎｉｅｅｓｎｔｏｋｉｅｉｅｎｙｅｅｇｔｉａｅ．ｈｙｔｍｏｓｔｏｒｌｓｅｓｒｎｔｒｆｔｍｐｒｔｒｎｕｄｔｎｅｔｒｎｆｒｉｇｓｂｈｓｐｐｒＴｅｓｓｅｃｎｉｓｆｅｅｓｓｎｏｅｗｏｋｏｅｅａｕｅａｄｈｍｉｉａｄｒｍｏｅｔａｓｅｒｕ — ｓｗｉｙｎｓｓｍａｅｎ３ｗｉｌｓｅｗｏｋＴｅｄｓｇｆｗｒｌｓｅｅａｕｅａｄｈｍｉｉｅｓｒｎｄｎｈｅｔｙｔｂｓｄｏｅＧｒｅｓｎｔｒ．ｈｅｉｎｏｉｅｓｔｍｐｒｔｒｎｕｄｔｓｎｏｏｅａｄｔｅｒｍｏｅｅｅｙ

无线遥控移动温湿度采集系统的研究

ＡＴ３２ＵＣ３Ａ０５１２文章编号１０００ — ３９３２（２０１３）０９ — １１２２－０５
文献标识码Ａ
随着我国经济发展、社会进步和人们环保意识的提高，环境质量的问题越来越为公众所注意。但是我国环境监测的发展还远不能满足环境监测的要求，监测仪器的质量参差不齐、功能不全。如何进一步提高监测水平，多元化监测手段和对环境污染状况做出科学的评价是当前环境监测工作
的ＡＴ３２ＵＣ３Ａ０５１２单片机作为ＭＣＵ。该系统实现了对远程遥控移动测试目标环境的温度和湿度的精
准、快速测量。
关键词温湿度数据采集无线数据传输中图分类号ＴＨ８７１．７
Ｔ３２ＵＣ３Ａ０５１２单片机ＨＳＩ４４３２无线收发模块
Ｌ２９８ｎ电机驱动
该系统基于无线传输技术实现对远程目标环境的温湿度测量，通过遥控车模可以进入环境较恶劣的地区进行数据的采集，从而使相应工作更加安全化、可靠化和简单化。该系统由手持部分和控制部分组成。两部分均采用７．２Ｖ充电电池供电。手持部分由摇杆和ＤＩＰ２０４液晶，ＭＣＵ以及无线模块组成。其余控制部分由传感器部分、运动控制部分和无线传输部分组成，传感器部分使用ＣＨＴＭ一０２／Ｎ湿度传感

基于GSM的温湿度远程监测系统(图文)

基于GSM的温湿度远程监测系统(图文)论文导读：但由于传感器的材料配方、电极结构等方面的不同，导致各种不同的阻抗型高分子湿度传感器的特性曲线有较大差别，不能用统一的曲线来概括。

本系统采用先进的GSM无线通信技术、配合以嵌入式解决方案和数据采集等先进技术，构建了一种基于GSM的温湿度远程监测系统。

系统分为监测中心站和远程监测终端两个部分:监测中心站主要有PC主机、GSM通信模块TC35i组成（或用户手机）。

关键词：温度传感器，湿度传感器，GSM，远程监测1、引言高级别的质量检测需要在高质量的环境中进行。

温度和湿度是环境的重要参数，对温湿度的监测是实现优质环境的重要手段。

为了避免人为干扰环境和提高效率，远程监测是一种有效的方法。

目前的远程监测系统大多采用以太网络、无线数据传输模块或zigbee无线网络传输数据[ 1-6]。

但是，以太网是有线传输，需布线，受地理环境影响较大；无线数据传输模块的传输误码率高，可靠性差；zigbee是专用协议无线网络，成本高，开发难，而且覆盖范围有限。

本文提出一种基于GSM的温湿度远程监测系统，具有传输误码率低、成本低及覆盖范围广等优点，并且可与监测人员的手机绑定，实现随时、随地，移动监测。

2、传感器的数学模型2.1 半导体温度传感器原理根据PN结理论，在一定的电流模式下，PN结的正向电压与温度具有很好的线性关系。

对于理想二极管，只要正向电压VF大于几个KT/q，其正向电流IF与正向电压VF和温度T之间的关系可表示为(1)式中IS 为二极管反向饱和电流，K 为波尔兹曼常数（1.38ηtimes;10-23J/K），T 为绝对温度（K），q为电子电荷（1.602ηtimes;10-19库仑），整理后，得(2)如前所述，晶体管的基极一发射极电压在其集电极电流恒定条件下，可以认为与温度呈线性关系[7]。

2.2 阻抗型高分子湿度传感器原理阻抗型高分子湿度传感器的感湿原理如下：高分子湿敏膜吸湿后，在水分子作用下，离子相互作用减弱，迁移速度增加；同时吸附的水分子使解离的离子增多，膜电阻随湿度增加而降低，由电阻变化可测知环境湿度。

基于ZigBee无线通信多点温湿度测量系统的设计

因图３软件设计功能模块广况¨ Ｂ佚ｒｂ
图２Ｚｇｅ模块连接电路ｉｅＢ
１２数据采集终端ＳＴＯ温湿度传感器．Ｈｌ
温湿度传感器ＳＴ０体积小、Ｈ１功耗低，是
一
款高度集成的温湿度传感器芯片，提供全标
２系统软件设计
图３所示为系统软件设计功能模块总框
图。
３系统测试结果
图５所示为同一数据采集端改变测点位置，接受系统实时测量测试结果。图（）同ｂ为
一
数据接收终端软件设计主要包括主程序、
（１：６ｚ）１６—１９６．
［］君丽，冀伟，２徐刘王志良，基于无线网络的智能等．
Ｚｇｅ无线通信技术，合基于ＳＤ３５控制ｉｅＢ结Ｓ１２
监控系统设计与实现［］微计算机信息，０５２Ｊ．２０，１
０～０％Ｒ测湿精度：４５Ｒ１０Ｈ， ± ．％Ｈ。
（）ａ测点～温湿度结果显示
（）点二温湿度结果显示ｂ测
图５同一数据采集端实时测量测试结果
４结束语
本系统以Ｃ０１３０为核心部件，于８５Ｆ２基
抄表系统的研究与设计［］Ｊ．自动化仪表，０６２０，
（６）５— ．０ｓ：７
器的ＯＥＬＤ显示模块以及数字式温湿度传感器ＳＴＯ，ＨＩ成功实现了多测点、同步温湿度实时监

基于CC2420模块无线温湿度监测系统设计

核心的无线传感器网络的温湿度监控系统。关键词：湿度ＺｇｅＣ２２Ａｍｇｌ８温ｉＢｅＣ４０Ｔｅａ２
中图分类号：ｌ６ｓ２
文献标识码：Ａ
文章编号：４０８（０００（）０１－１１７ — ９Ｘ２１）９ｂ一０８０６
每较常用的采集和处理温湿度信息的方法是测系统采用簇树结构，个工作区域有一用此芯片开发的无线通信设备支持数据传５ｋｐ可通过温湿度传感器采集温湿度信息，通个路由节点，责处理和转发来自终端设输率高达２０ｂｓ以实现多点对多点的再负多过４５线或者现场总线，数据传输到监备的温湿度信息，个工作区域共有一个快速组网。８总将控中心，要铺设很多的线缆，本高，协调器节点，来自路由器的各个监测区需成占将５Ａｍｇｌ８Ｔｅａ的特点２用空间，出现了无线传感器网络ｚｇｅ技术域的数据发往监控终端。ｉｂｅ以后，个问题的解决就有了新的办法。这
ｈｉｃｎｍａｔ３以０１ｕ统，用ＩＥ８２１．的标准，用全球共Ｃｐｏ公司的ＳｒＲＦ０技术，．８ｍ采ＥＥ０．５４利用的公共频率２４Ｈｚ，．Ｇ实现Ｚｇｅ协议栈ＣｉＢｅＭＯ工艺制成只需极少外部元器件，能Ｓ性目前，生产、活中的很多场合，在生对ＣＣ４０于周围环境的温湿度信息的提取和处理都的数据处理，有线设备相比具有携带方稳定且功耗极低。２２的选择性和敏感与

基于ZigBee的温室大棚的温湿度检测系统共3篇

基于ZigBee的温室大棚的温湿度检测系统共3篇基于ZigBee的温室大棚的温湿度检测系统1温室大棚是一种在室内环境下控制温度和湿度，提供适宜生长条件的一种设备。

温室大棚以保证植物生长发育需要的温湿度条件为主要目标，而这些条件的测量则必须要通过传感器来实现。

在传统温室大棚的温湿度检测中，往往采用温度计和湿度计。

这种方法虽然简单且可靠，但由于人工测量的误差度较大，不能准确地反映实际的温湿度值。

同时，这也会带来一些问题，例如温度计和湿度计需要频繁的人工校正、无法实时监测温湿度等。

随着科学技术的不断进步，越来越多的科技设备被应用到温室大棚的生产和管理中。

在本文中，我们将介绍一种基于ZigBee无线通信技术的温室大棚温湿度检测系统，从而实现对温室大棚内部温湿度的实时监测和管理。

首先，我们需要了解一下ZigBee技术。

ZigBee是一种基于IEEE 802.15.4标准的无线通信技术，传输距离较远，低功耗、适用于低速数据传输的应用，工作频率为2.4GHz。

该技术适用于传感器网络，可以用于传输温湿度、光照、气压等等各类环境数据，并实现设备之间的互联互通。

接下来是系统的组成。

我们需要准备一些传感器和基站。

传感器包括温度传感器和湿度传感器。

基站需要采集传感器信息，并将数据传输给上位机进行处理。

为了简化系统，我们可以使用Arduino单片机作为基站。

Arduino可以用于存储数据并进行数据处理，在实际应用中使用普遍。

在本具体实现中，我们需要使用两个传感器分别测量温度和湿度，并将这些数据发送给基站。

在组成了所需硬件之后，我们需要进行系统安装。

温度传感器和湿度传感器被安装在温室大棚内，通常安装在植物的底部或者中间位置，这样可以保证测量的数据更加准确。

这些传感器会发送温度和湿度数据，基站会通过ZigBee模块将这些数据传输到上位机。

当数据传输到基站后，Arduino会对数据进行预处理。

由于我们使用的是数字传感器，它可以直接输出温度和湿度的数字值。

基于TCP／IP协议的无线远程温湿度监控系统

ｔｌｇｎｔｓｎｓｒＳｅｌｅｅｏＨＴ７１ｗｈｉｈｗａｏｔｏｌｄｂ０５１ｉｃｓｃｎｒｌｙＣ８ＦＭＣＵ．ｈｅｔｍｐｒｔｒｎｍｉｔａｅｍｅｓｒｄｂｎｉｒｔｒｉａ．ｅｔｅｅａｕｅａｄｈｕｄｉｃｎｂａｕｅｙｍｏｔｅｍｎ１ｙｏ
ａｌｎｉｔｎｅＡｔｌｓ，ｈｅｐｅｆｒａｃｎｅｎａｐｌｃｔｏｓｇｖｎ．ｉｙｔｍｅｄｏｃｉａｉｎａｄｈａｏｄｅｖｒｎｅｔｏｇｄｓａｃ．ａｔｔｒｏｍｎｅｉｄｘｉｐｉａｉｎｗａｉｅＴｈｓｓｓｅｎｅｓｎａｂｒｔｏｎｓｇｏｎｉｏｍｎｌ
张星，向军，鹏程王文
３０７）００２（津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室，津天天
摘要：出了一种无线远程温湿度临控系统设计方案。介绍了系统总体架构，点论述了系统软硬件设计方法。以提重
维普资讯
２００８正
仪表技术与传感器
ＩｔｕｅｔＴｅｈｑａｄＳｓｒｎｓｒｍｎｃｎｉｕｅｎｅｎｏ
２０ｏ８Ｎ．ｏ６
第６期
基于ＴＰＩＣ／Ｐ协议的无线远程温湿度监控系统
ＷｉｅｅｓＲｅｏｅＭｏｔｒＳｓｅｒｌｓｍｔｎｉｏｙｔｍ
ｏｍｐｅａｕｅａｄｆＴｅｒｔｒｎＨｕｍｉｉｙＢａｅｎＴＣＰ／ＩｄｔｓｄｏＰ

天安在线无线温湿度监控器-CT110GH

无线温湿度监控器CT110GH无线温湿度监控器是基于无线物联网技术实现采集现场环境温湿度数据，远程监控中心实时获取监控点温度数据，对常温、阴凉、低温贮存质量做出监督管理，为药品质量安全提供准确及时的温度参考信息。

无线温湿度监控系统通过在药店、药库、卫生所等药品贮存、流通、零售、使用环节安置无线温湿度监控设备进行全程监控并形成系统的管理。

系统具备温度预警、告警功能，当药品存储环境超出限定标准时及时、准确的向管理人员发起告警；还具备移动监控功能，管理及监管人员可随时随地查阅监管范围内药品存储温度安全信息，保障药品安全产品适用范围能够满足药店，医院，药品生产企业在药品存储，流通，使用等环节中需要温湿度监控系统特点•系统实时检测和记录，能够收集、处理记录，具备报警功能•监测终端实时采集周边环境温湿度，能够传送和报警•监测终端测量范围－25℃～40℃，误差±0.5℃，湿度误差±3％RH•监测终端采集间隔为10分钟，告警采集间隔30秒，最短支持15秒•监测终端支持温湿度超标、断电告警，通过告警灯、短信送达•监控终端用户不可更改设置，采集数据不可更改，设备保存数据3个月设备参数全面符合2013版GSP新规第一条企业应当按照《药品经营质量管理规范（2012年修订）》的要求，在储存药品的仓库中和运输冷藏、冷冻药品的设备中配备温湿度监测系统（以下简称系统），对药品储存过程的温湿度状况和冷藏、冷冻药品运输过程的温度状况进行实时自动监测和记录，有效防范储运过程中可能发生的影响药品质量安全的各类风险，确保储存和运输过程的药品质量。

无线温湿度监控器CT110GH冷链物流温湿度监测系统实时自动检测和记录。

第二条系统由测点终端、管理主机、不间断电源以及相关软件等组成。

各测点终端能够对周边环境温湿度进行实时数据的采集、传送和报警；管理主机可对各测点终端监测数据进行收集、处理和记录，并具有报警功能冷链物流温湿度监测系统由无线温湿度监控器、系统服务平台及系统组成，无线温湿度监控器实时采集、传送和报警；系统可对终端上报数据进行收集、处理和记录，并具有报警功能。

高精度无线环境温湿度测量系统设计研究

Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＴｈｅａｃｃｕｒａｔｅｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｉＳｔｈｅｆｏｕｎｄａｔｉｏｎｏｆｆｕｒｔｈｅｒｓｔｕｄｙａｎｄｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔｏｆｔｈｅ１ｎｄｏｏｒｔｈｅｒｍａｌｅｎｖｉｒｏｎ —
ｉｆｅｌｄｓｔｕｄｙ，ｈｅｔａｃｃｕｒａｃｙｏｆｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｒｅａｃｈｅｓ士０．２０Ｃａｎｄｈｕｍｉｄｉｔｙ士２．５％ＲＨ．ｗｈｉｃｈｃｏｎｉｆｒｍｓｉｔｓａｃｃｕｒａｃｙａｎｄｓｔａｂｉｌｉｙ，ｔ
于传感器测量的影响进行了实验研究，分别提出了传感器与处理电路分开布置、软件拟合标定修正的改进方案。最后对整个系统精度进行实验验证，其温度测量精度达到士０．２０Ｃ，湿度精度士２．５％ＲＨ结果表明，其该系统具有精度良好、性能稳定和布置灵活的特性，同时适合于一般室内热环境的测量。
ｐｅｒａｔｕｒｅａｎｄｈｕｍｉｄｉｔｙｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓｙｓｔｅｍａｎｄｉｔｓｈａｒｄｗａｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎｒｅａｐｒｅｓｅｎｔｅｄｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ￣Ｉｎａｄｄｉｔｉｏｎ，ｔｈｅｎｅｇａｔｉｖｅ
关键词：温湿度；测量；高精度；无线中图分类号：ＴＢ９４文献标识码：Ａ国家标准学科分类代码：４６０．４０５０

基于W5100的网络化环境温湿度测量系统

应用环境温湿度测量系统能够提高日常热工数
ｉｎｔｈｅｄｉｒｅｃｔｉｏｎｏｆｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆａｕｔｏｍａｔｉｏｎ
ａｎｄｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ．Ｏｎｔｈｅｂａｓｉｓｏｆ” ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｔｅｓｔｅｑｕｉｐｍｅｎｔｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，ｈｕｍｉｄｉｔｙｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ
核心，依据设置参数将温湿度传感器采集
到的环境信息通过Ｗ５１００模块传输到Ｃ＋＋Ｂｕｉｌｄｅｒ开发的上位机平台进行显示，并备份到ＡＣＣＥＳＳ数据库进行查询和统计分
ｔｉｍｅｄｙｎａｍｉｃｃｕｒｖｅｓ，ｄａｔａｂａｃｋｕｐ，ｓｙｓｔｅｍｓｅｔｔｉｎｇｓ，
ａｎｄｂａｃｋｕｐｔｏｔｈｅＡｃｃｅｓｓｄａｔａｂａｓｅｑｕｅｒｙａｎｄｓｔａｔｉｓｔｉｃａｌａｎａｌｙｓｉｓ．Ｔｈｅｓｙｓｔｅｍｍｅｅｔｓｔｈｅｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ
ｅｑｕｉｐｍｅｎｔａｕｔｏｍａｔｉｏｎｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ．
析。系统满足校准规范的各项要求，能够实
时动态的显示数据曲线、数据备份、系统设
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｗ５１００Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅａｎｄ

温室大棚无线温湿度监测系统设计

关键词：单片机；ｎＦ０；Ｒ９５温湿度；无线传输
中图分类号：Ｈ１；Ｐ９Ｔ８Ｔ２１文献标志码：Ａ文章编号：０１－５１２１）０—１００１０４５（０１１２６— ３
Ｄｅｉｎｏｒｌｓｅｐｒｔｒｎｕｉｉｙｓｇｆｗｉｅｅｓｔｍｅａｕｅａｄｈｍｄｔ
为核心，采用了ＳＴ０为测量元件，Ｈ１利用了无线数传模块ｎＦ０Ｒｇ５与ＭＣＵ通信，ＭＵ处理后传送至Ｐ经Ｃｃ机，Ｖ６０设计开发Ｊ以Ｂ．实时监测平台，从而实现了温室温湿度实时监测。研究结果表明，该系统控制方便、工作稳定，能实现可靠的无线数据传输。
ｇｅｎｏｅＲｅｓｌｓｓｗｈｔｔｅｓｓｅｉｏｖｎｉｎｏｃｎｔｏｎｄｓａｌｏｐｒｏｌｍｐｅｎｓｒｌａｌｒｌｓａａｔａｓｓｉｎ．ｒｅｈｕｓ．ｕｔｈｏｔａｈｙｔｍｓｃｎｅｅｔｔｏｒｌａｔｂｅｔｅｆｒ，ｉｌｍｅｔｅｉｂｅｗｉｅｅｓｄｔｒｎｍｉｓｏｎ
与Ｐｃ的串口进行通信，中间需接有电平转换芯片，该系统采用ＭＸ３Ａ２２电平转换芯片，连线示意图如图其４所示。温湿度是一个缓慢变化过程，时性要求不实是很高，因此系统晶振采用１．５２为Ｒ２２提供１０９Ｍ，Ｓ３准确波特率。复位采用上电自动复位和看门狗复位，提高系统的稳定性。显示电路采用太阳人公司生产的

无线多点温湿度测量系统的设计

—
随着大规模集成电路技术的发展，世界上主要的芯片厂商都推出了无线收发芯片。短距离无线通信系统的大部分功能都集成到一块芯片内部，一般使用单片数字信号射频收发芯片，微控制器和少量外围器件构成专用或通用加上无线通信模块。新一代短距离无线数据通信系统具有体积小、功耗低、稳定性好、抗干扰能力强等优点，且开发简单快速，以方便地嵌入到各种设而可备中，实现设备间的无线连接，因此，较适合搭建小型网络，在工业、民用领域得到较为广泛的应用。考虑系统的经济性、传输距离，确定该部分电路设计使用无线收发芯片。线收发芯片的可靠性高、无稳定性好、干扰能力强，抗通讯协议简单透明，技术成熟。使用该种方案无线通讯接口与数据采集系统接口电路设计简单。２２系统的总体结构．根据前面所选的系统方案构想，系统的总体结构框图如图ｌ所示。系统由温湿度数据采集模块、键盘显示驱动模块、数据上传等部分组成。一片ｎＦ４１线收发模块作为下位机，多片温度、湿度传感器组成湿度采集Ｒ２Ｅ无与网络，完成多点温度、湿度数据的采集和无线发送：另一片ｎＦ４１线收发Ｒ２Ｅ无模块作为上位机，通过扩展显示、键盘、Ｒ２２接口模块，ｓ３等完成温度、湿度数据的接收、显示和上传。
１引Байду номын сангаас謇

基于ZigBee技术的无线温湿度监测系统设计

Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＺｉｇＢｅｅ；ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅａｎｄｈｕｍｉｄｉｔｙ；ＳＨＴ１１
近年来，随着温室农业的推广与发展，温室大棚的
种植为人们的生活带来极大的便利。农作物的生长与大棚中的温度、湿度、光照度等环境因子有很大的关系。因
ＮｅｔｗｏｒｋａｎｄＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ基于ＺｉｇＢｅ源自技术的无线温湿度监测系统设计
刘伟永，王凤瑛
（山东科技大学信息与电气工程学院，山东青岛２６６５９０）
摘要：针对温室大棚传统的温湿度监测系统存在效率低、功耗大和成本高等问题，设计了一种
Ｄｅｓｉｇｎｏｆｗｉｒｅｌｅｓｓｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｓｙｓｔｅｍｏｆｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅａｎｄｈｕｍｉｄｉｔｙ
ｂａｓｅｄｏｎＺｉｇＢｅｅｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
ＬｉｕＷｅｉｙｏｎｇ，ＷａｎｇＦｅｎｇｙｉｎｇ
（ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ＆ＥｌｅｃｔｉｒｃＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＳｈａｎｄｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｑｉｎｇｄａｏ２６６５９０，【ｈｉ

基于无线技术的温湿度测量装置的开发

显示终端的数据上传到计算机数据库。其控制原理网如图
１所示
２方案的提出
２１湿度检测．温
对于较大的生产区域或者仓储区域来说。要确保各个
角落的温湿度基本一致，必须使温湿度探头分布均匀，并
网３数据发送控制线路示意图
Ｐ ¨坨ＰＰＰＰ＂如ＰＰ＂¨ ＰＰ＂盯ｌ № Ｐ：ＰＰＰＰＰＰ
ＶＣＣ
ＶＣＣ
ｃ，
∞∞ 叭 ∞
上一
●２ｍｋ
了确保库区温湿度检测的准确．温湿度传感器采用Ｂ６０ＴＢ２数字总线温湿度传感器．该传感器选用进Ｉ湿敏Ｓｌ及感温元件，可同时获得温湿度值，２％一０Ｈ时修正０８％Ｒ
一
２个传感器。８
２２温湿度数据的传输．
测量数据的传输技术一般采用Ｒ４５通讯的方式．通Ｓ８过Ｒ４５通讯模块与数字巡检仪采集现场的温湿度数据传Ｓ８
送给ＰＣ进行处理。Ｌ
收稿日期：２１－３１０００— ３
个６向量２级中断结构，全双工串行口，片内晶振及时
■■■ 口＿
经验
ＡＴ８Ｓ５９２
ＶＣＣ
ＶＣＣＩ２
３５
７
４６

无线温湿度测量系统设计

ＤＩ１．９９ｊｉｎ１ｏ－９２２１．６０７Ｏ０３６／．ｓ．０１８７．００１．７ｓ
基金项目：本文受电子科技大学中山学院质量工程资助。项目编号：ＺＧ２０ＪＴ０ＬＣ０９ＸＤ１
无线温湿度测量系统设计
进行。而是每隔Ｔ时间（Ｔ根据实际需要而定，本系统选用１ｓ采集一次，其余时间）由于低功耗的要求使得ＭＣ处于休眠状Ｕ
４系统测试
本系统分别在Ａ、Ｂ、ｃ三个不同环境
中测量温湿度，测量结果和参考数据误差
小于１％，其测试结果和参考数据如下表：
Ｂ
Ｃ
６％９
８％１
２．２８５ ℃ ９４ ℃
３ ℃ ３．１６２４ ℃
Ｉ两台压缩机都存在润滑油损耗量较大的ｌ统。该系统在ＰＤ控制下能实现小球沿平ｌ板上给定轨迹运动或定位于平板上任意给问题。经过先后两次对压缩机进行检修后
总结发现导致压缩机机械密封泄漏的主要定位置。系统联调结果表明所构造的小球运动平台控制系统具有快速的响应和较高的位置控制精度，可以用于实验室的控制理论教学实验平台，根据需要可对ＰＤ算法进行拓展，或基。Ｉ此平台研究其原因为：①机械密封密封面损坏；② Ｏ型圈大多数都有缺口或断裂的现象；③在Ｏ型圈的装配过程中，由于装配方法不合适可能导致装配后扭曲。
胡云峰李飞鹏陈李胜文毅电子科技大学中山学院５８０２４２
态。其程序流程如图３所示。其中ＡｔｇｌＬ进入休眠状态是通过对Ｓｍｅａ６Ｅ编

室内智能温、湿度监控系统设计

摘要为了有效的控制“回潮天”给人们生活带来的经济损失以及身体上的危害，设计了一种基于ARM芯片和ZigBee的室内智能温、湿度监控系统。

系统的总体结构是以S5PV210为核心，设计了监控系统的硬件电路、温湿度采集模块、通信接口电路、Mesh型ZigBee无线网络模块等电路。

其中室内环境监控系统软件程序设计部分包括：搭建Linux系统开发环境、移植Boot Loader、Linux内核的特点及移植、构建系统文件、建立QT/Embedded开发环境、设置QT 界面及相关驱动程序的设计等部分。

设计中温湿度传感器DHT22的测量精度满足设计要求，因此将它作为温湿度数据采集元件。

采集到的数据通过通信接口电路发送数据到Mesh型ZigBee无线网络传输多节点温湿度数据。

室内环境监控中心软件部分通过对数据的存储和分析做出相对应的控制动作，使得室内空间始终处于恒温恒湿状态。

通过系统测试，结果表明，该系统运行稳定，数据采集和显示准确、可靠，系统的测试精度满足家居生活的要求。

关键词：ARM；ZigBee；室内环境监控系统ABSTRACTIn order to effectively control "return" to the economic consequences of the people's life and physical harm, designs an arm-based chips and ZigBee smart temperature and humidity monitoring system.The overall structure of the system is based on S5PV210 as the core, the design of the control system hardware circuit, temperature and humidity acquisition module, communication interface circuit, Mesh type ZigBee wireless network module circuit, etc.Part of indoor environment monitoring center software program design, to build a Linux system development environment, the characteristics and the Boot Loader, the Linux kernel to transplant, build the system files, set up QT/Embedded development environment, set up the QT interface and related to the design of driver, etc.In the design of the measuring accuracy of temperature and humidity sensor DHT22 meet the design requirements, so use it as a temperature and humidity data acquisition device.Collected data through serial interface communication circuit sends data to the Mesh type ZigBee wireless network node temperature and humidity data.Indoor environment monitoring center software part through analyzing the data storage and make the output of the corresponding action, make interior space has always been in a state of constant temperature and humidity.Through the system test, the results show that the system runs stably, data acquisition and display of accurate, reliable, test precision of the system meet the requirements of home life.Key words: arm; zigbee; indoor environment monitoringsystem目录1绪论11.1 课题的背景及意义 (1)1.2 设计的主要内容 (1)2 总体方案的设计 (3)2.1 设计思想 (3)2.2 设计方案 (3)2.3 方案的选择 (4)3硬件系统的设计 (5)3.1 系统总体结构框图 (5)3.2 硬件电路 (6)3.2.1 主芯片的介绍 (6)3.2.2 电源电路 (6)3.2.3 复位电路 (7)3.2.4 存储系统 (7)3.2.5 SD卡 (9)3.2.6 JTAG接口 (9)3.3 Zigbee模块 (10)3.3.1Zigbee无线网络的设计 (10)3.3.2 Zigbee模块参数 (10)3.3.3Zigbee模块的组网 (11)3.3.4Zigbee网络特性 (11)3.4 串口通信电路的设计 (12)3.4.1 RS-232C (12)3.4.2 MAX3232芯片 (12)3.5 温湿度采集模块 (13)3.5.1 DHT22概述 (13)3.5.2 DHT22的工作原理 (14)4软件设计 (16)4.1 搭建Linux系统开发环境 (16)4.2 移植Boot Loader (17)4.3 Linux2.6内核特点 (18)4.4 Linux内核的移植 (18)4.5 构建系统文件 (20)4.6建立QT/Embedded开发环境 (22)4.7 设置QT界面 (23)4.8 相关驱动程序的设计 (26)5系统调试运行 (29)5.1 系统说明 (29)5.2 系统运行结果 (30)5.3 设计总结 (34)总结与展望......................................... 错误！未定义书签。

无线湿温度监测系统的设计

void CGraphView::OnDraw(CDC* pDC)
{
CRect rectClient;
GetClientRect( &rectClient );
CMemDC memDC(pDC, rectClient);
EraseBkgnd(&memDC);
// OnEraseBkgnd 失效了，但是仍然需要在内存缓冲区中擦除背景
3.2 温度测量模块
温度传感器采用采用 Dallas 公司的单总线数字温度传感器 DS18B20，芯片内部集成了温度传感器和模数转换器。其测温范围为-55-+125℃，测量的温度值可编程为9、10、11 和12 位数字表示，相应温度分辨力分别为0.5℃、0.25℃、0.125℃ 和 0.0625℃。用户可设定温度超标报警的上、下限值。
2.2 技术指标
温度测试范围：-55- +125 ℃ 测试精度：0.5 ℃湿度测试范围：10%-100%RH 测试精度：1%RH无线传输范围：开阔地80m 左右。
3 系统组成模块
3.1 无线发射接收模块
系统通过无线收发模块传输现场采集的数据，系统所处环境较恶劣，对数据传输的可靠性要求较高。综合考虑以上因素，采用以nRF2401AG 为核心芯片的无线数传模块。nRF2401AG 是单片无线收发一体的芯片。模块工作电压为2.7~3.6V，内置天线；采用全球开放2.4GHz ISM 频段，免许可证使用；采用高效GMSK 调制最高传输速率达到1Mbit/s，抗干扰能力强；有125 个频道，可满足多频及跳频需要；内置硬件CRC 检错，支持点对多点通信地址控制。
模块可以通过软件设置地址，只有收到本机地址时才会输出数据，可直接连接各种MCU，软件编程非常方便。nRF2401AG 可通过软件设置40 bit 的地址，适合点对多点的数据传输；CRC 纠检错硬件电路和协议，提高了系统的可靠性，且不再需要用软件对传输数据进行差错控制编码，简化了软件编程。PTR4000PA 是PTR4000 的功率加强型产品，传输距离更远(开阔地约300-400m，室内约 50-100m)。nRF2401AG 最突出的特点是具有一种ShockBurstTM Mode(突发模式)的通信模式。ShockBurst Mode 使用芯片内部的先入先出堆栈区，数据可以从低速微控制器送入，高速(1 Mb/s)发射出去，字头和校验码由硬件自动添加和去除。其优点是功耗低，抗干扰能力强。

一种简易的花房温湿度无线自动监控系统

吸收和输导来影响植物的生长。实验证明，白天温度较高，晚温度较低的状态下，物生长最夜植好。不同产地的花卉的温度的要求见表１。］
表１不同产地花卉对温度的不同要求 ℃
内设置多个节点，利用无线数据通信，各节点处将
Ａ００３９７２）０８０４０
模块和声光报警模块８部分组成。
整个系统的设计思想：系统利用温湿度传感
器对节点处的温湿度进行数据采集，由节点控制器Ｃ０１３０片内ＡＤ进行模数转换。处理后８５Ｆ３
系，各因素间对花卉的影响是交叉综合的。针且
送模块、无线数据接收模块、主控制器、Ｃ显示ＬＤ
收稿日期：０１０ — １２１５１基金项目：波市服务型重点专业建设资助（１一宁００
摘要：房内的温湿度变化直接影响到花卉的健壮生长，Ｃ０１３０为核心设计一款简易的花房温湿度无花以８５Ｆ３
线自动监控系统，可对花房内的温湿度进行实时自动监控，当花房内温湿度指标超过设定值时，系统发出声
１２温度因素．植物只有在一定的温度范围内才能够生长。
湿度等环境因素直接影响到花卉的健康生长。因

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河南机电高等专科学校综合实训报告系部：电子通信工程系专业：应用电子技术班级：学生姓名：学号：2013年 3月课程设计任务书1．时间：2013年3月18日～2013年3月29日2. 设计单位：河南机电高等专科学校3. 设计目的：完成单片机实验板的焊接，熟悉电路原理，学会使用实验板。

4. 实训任务：①看懂实验板的原理图，能够分清各个单元电路模块，熟悉其工作过程；②了解电路板图得来的方法，掌握电路板的制作过程；③认识电子元器件，熟悉常用元器件的特性；④熟练掌握焊接方法和技巧，完成电路板的焊接；⑤掌握电子产品通电调试的注意事项，会检修电路板；⑥熟练掌握程序烧录软件的使用方法，会向实验板中下载程序；⑦了解keil等单片机开发工具的使用方法，熟悉单片机程序的编译过程；⑧作好实训笔记，对自己所发现的疑难问题及时请教解决；⑨联系自己专业知识，体会电子产品制的开发过程，总结自己的心得体会；○10参考相关的书籍、资料，认真完成实训报告。

综合实训报告前言：温湿度和光照是衡量温室大棚的重要指标,它直接影响到栽培作物的的生长和产量,为了能给作物提供一个合适的生长环境,首要问题是加强温室内的温湿度的检测, 但传统的方法是用与湿度表、温度计、双金属式测量计和湿度试纸等测试器材，通过人工进行检测，对不符合温度和湿度要求的库房进行通风、去湿和降温等工作。

这种人工测试方法费时费力、效率低，且测试的温度及湿度误差大，随机性大。

因此我们需要一种造价低廉、使用方便且测量准确的温湿度测量仪并能根据要求实时控制。

该设计就是针对这一问题,设计出了能够实现温湿度和光照的自动检测,并可显示、上下限报警等多功能的温湿度监测控制系统。

实训报告:1 系统总体设计方案及工作原理1.1系统总体设计方案简述该温湿度测控系统是由数据采集和处理系统和报警系统组成，由温度、湿度传感器，模拟量输入通道、A/D转换、无线发射接收模块、显示器与报警电路等组成。

通过对信号的采集、分析、处理，然后输出信号来使执行部件进行动作，使温室大棚达到所要求指标。

1.2基本功能1 检测温度，湿度，光照2 显示温度，湿度，光照3 过限报警并执行动作1.3主要技术参数温度检测范围:-55℃~125℃测量精度:±0.5℃湿度检测范围:0%~99%RH检测精度:±2.5% RH控制方式:手动/自动可切换参数调整:手动设定/程序控制1.4系统的工作原理温湿度光照监控系统能完成数据采集和处理、显示、输出控制信号等多种功能。

由数据采集、数据调理、单片机、无限发送接收、控制等5个大的部分组成。

主要硬件包括温度传感器、湿度传感器、光敏电阻、AT89C51单片机、数据采集电路、LCD显示器、无线收发器等。

其原理结构图如下图1-1所示。

首先充分考虑气候、环境因素对植物的影响，并根据温室大棚内植物保持正常状态所需的温度和湿度，设计出温湿度参考值预先存储于单片机中。

系统的数据采集部分是将温湿度传感器置于温室内部，测出室内的温湿度值、A/D转换为数字量之后送入AT89C51单片机中，然后经过发送模块给接收部分并对收到的数据进行处理，并进行数据比较作出相应的动作。

图1-1 发送和接收电路原理结构图2 系统的硬件设计2.1发送部分2.1.1单片机的选择因为考虑到程序的大小和内部功能等要求，这里选择STC12C5A08S2。

新一代宏晶芯片具有1个时钟/机器周期，高速、高可靠,2路PWM，8路10位高速A/D转换，25万次/秒1T 8051带总线,无法解密,管脚直接兼容传统89C52,有全球唯一ID号可省复位电路,36-44个I/O内部R/C时钟的新一代宏晶芯片加密性强，解密难度高。

2.1.2温度传感器的选择常用的温度传感器有热敏电阻、热电偶、PN结温度传感器、集成温度传感器、热电阻等。

对于温室内部温度的检测，温度传感器选择DALLAS公司生产的一线制数字温度传感器DS18B20，它具有3引脚TO－92小体积封装形式；温度测量范围为－55℃～＋125℃,可编程为9位～12位A/D转换精度，测温分辨率可达0.0625℃，被测温度用符号扩展的16位数字量方式串行输出。

DS18B20有三个引脚，GND接地；DQ数字信号的输出/输入；Vdd为外接电源输入端。

图2-1 DS18B20的引脚图本系统需要检测温室大棚内的湿度。

温室内的相对湿度大，变化速度慢，不需要高的响应时间，但是对线性度和稳定性要求高，所以经过选择采用电容式集成湿度传感器HS1101来检测温室大棚内部的湿度。

湿度传感器HS1101是法国Humirel生产的电容式湿度传感器。

HS1101具有极好的线性输出，在相对湿度为0～100％RH的范围内，电容的容量由163 pF变化到202 pF，其误差不大于±2％RH；湿度量程为1～99％RH，工作温度范围为-40℃～100℃；湿度输出受温度影响极小(温度系数仅为0.04 pF／℃)；常温下使用无需温度补偿，无需校准。

该器件具有不需校准的完全互换性、高度可靠性、长期稳定性、快速响应的固态聚合物结构，适用于线性电压输出和频率输出两种电路。

图2-2 湿敏电容工作的湿、温度范围图2-3 电容—湿度响应曲线图2-2为湿敏电容工作的温、湿度范围。

图2-3为湿度-电容响应曲线。

相对湿度在1%---100%RH范围内；电容量由16pF变到200pF，其误差不大于±2%RH；响应时间小于5S；温度系数为0.04 pF/℃。

可见精度是较高的。

在测量光照时直接选用我们常用的光敏电阻通过A/D转换为电压的变化来进行测量。

图2-4 温度检测电路由于DS18B20只有一个串行通信接口，与单片机的连接电路非常简单，只需和单片机的一个I/O端口连接即可，本系统选择了接口接的是P2.0端口，其连接电路图如图2-4所示。

DS18B20的I/O口属于漏极开路输出，外接上拉电阻后常态下呈高电平。

该器件内含寄生电源，其供电方式可以选择寄生电源方式，也可以选用外部电源。

为方便起见，采用外部电源供电。

2.1.4湿度采集电路HS1101电容传感器，在电路构成中等效于一个电容器件，其电容量随着所测空气湿度的增大而增大。

如何将电容的变化量准确地转变为计算机易于接受的信号，常有两种方法：一是将该湿敏电容置于运放与阻容组成的桥式振荡电路中，所产生的正弦波电压信号经整流、直流放大、再A/D转换为数字信号；另一种是将该湿敏电容置于555振荡电路中，将电容值的变化转为与之成反比的电压频率信号，可直接被计算机所采集本系统采用的是将HS1101接入555定时器组成的震荡电路中，输出一定频率的方波信号，这种方法结构简单，使用方便，因此被广泛采用，具体电路图如2-5下：图2-5 HS1101和NE556构成的湿度采集电路光照电路直接用光敏电阻和一个1K的电阻进行分压后经过A/D转换，然后测出光照的大小，光敏电阻的变化范围足以表示光照的变化。

2.1.6无线发射电路F05P 是一款低成本、小体积、低功耗ASK 无线发射模块；采用SMT 工艺，声表稳频，内部具有一级调制电路及限流电阻，无数据时休眠，并具有较宽的工作电压范围。

适合短距离无线遥控报警及单片机无线数据传输。

1脚为电源3~12V，2脚接地，3脚输入数据，4脚为天线。

图2-6 F05P引脚功能2.2接收部分2.2.1 键盘电路键盘电路主要用于调整报警数据，平时没有作用这里选择为4个按键，两个进行调整数据，其它2个用于选择调整状态。

如下图所示图2-7 按键电路2.2.2 接收电路J04V是一款低功耗小体积超再生接收模块，采用SMT工艺，性能稳定具有较好的灵敏度及性价比。

是电池供电产品的理想选择。

可以广泛应用于需要长期处于接收状态的遥控报警及单片机数据传输系统。

工作电压 2.6~3.5V，可采用3.7K或4.7K电阻从5V 取得3.5V，再加220UF电解电容滤波，电解电容的接地点必须靠近J04V 的地，J04V输出能力可驱动一支发光二极管。

图2-8 J04V模块引脚2.2.3 报警电路本设计采用峰鸣音报警电路。

压电式蜂鸣器约需10mA的驱动电流，可以使用TTL系列集成电路7406或7407低电平驱动，也可以用一个晶体三极管驱动。

在图中，当输出高电平“1”时，晶体管导通，压电蜂鸣器两端获得约+5V电压而鸣叫；当输出低电平“0”时，三极管截止，蜂鸣器停止发声。

图2-9是一个简单的使用三极管驱动的峰鸣音报警电路图2-9 三极管驱动的峰鸣音报警电路2.2.4 LCD显示电路电路为了方便观看数据这里我们选择LCD1602显示器，1602液晶也叫1602字符型液晶，它是一种专门用来显示字母、数字、符号等点阵液晶模块。

它由若干个5X7或者5X11等点阵字符位组成，每个点阵字符位都可以显示一个字符，每位之间有一个点距的间隔，每行之间也有间隔，起到了字符间距和行间距的作用，1602LCD是指显示的内容为16X2,即可以显示两行，每行16个字符液晶模块（显示字符和数字）。

图2-10 LCD16023 系统的电路板制作1、先在protel软件上画好电路图并设计出相应的PCB图。

2、把电路图用油性纸打印出来，后进行热转印并用油性笔进行修补。

3、用腐蚀剂进行电路板的腐蚀。

4、腐蚀好后用高速钻床进行打孔。

5、焊接个个元件，进行调试。

心得体会:经过不断的调试改进，本设计以满足工况需要最大限度的提高工作效率和节省人力物力为出发点，使用51单片机对温室大棚内的温湿度进行数据的采集、接收、处理、发送和控制。

单片机采用C语言程序，建立模块化结构，各模块互相独立，有较高的可靠性和扩展性。

经过此次实验让自己学会了从设计电路到制作、调试的一系列过程，大大加深了自己动手能力，总结了一定的经验。

加深了自己对这门学科的爱好。