无线环境检测装置

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煤矿多功能便携环境参数检测仪

煤矿多功能便携环境参数检测仪刘江霞;范宝德【摘要】针对煤矿便携式检测仪技术落后、功能单一的特点,设计了基于ZigBee 的多种功能、多种接口的便携式环境参数检测仪.采用ARM芯片STM32F107 VCT6和ZigBee片上系统CC2530F256组成双MCU结构,实现了温度、瓦斯、CO和CO2的检测、显示、存储、查询、通信、报警等功能.除了CAN、以太网和USB三种有线接口,为了满足矿井物联网发展的要求,也设计了ZigBee无线网络接口.使用多功能检测仪可以同时检测煤矿中的多种环境参数,能更好地保障煤矿井下的正常生产和人员安全.【期刊名称】《仪表技术与传感器》【年(卷),期】2014(000)002【总页数】4页(P32-35)【关键词】便携式检测仪;ZigBee;温度;瓦斯;CAN;以太网【作者】刘江霞;范宝德【作者单位】烟台大学工程实训中心,山东烟台264005;烟台大学计算机学院,山东烟台264005【正文语种】中文【中图分类】TP230 引言国家安全生产监督管理总局于2007年1月1日发布的中华人民共和国安全生产行业标准《AQ 1029—2007：煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范》中规定：“矿长、技术负责人、爆破工、采掘区队长、通风区队长、工程技术人员、班长、流动电钳工、安全监测工下井时，必须携带便携式甲烷检测报警仪或甲烷检测报警矿灯。

瓦斯检查工下井时必须携带便携式甲烷检测报警仪和光学甲烷检测仪”。

为了保障煤矿中正常的生产过程和井下人员的生命安全，不仅需要检测煤矿中的瓦斯浓度，还要检测其他的环境参数(比如温度、CO、CO2等)[1]。

在2011年国家安全生产监督管理局和国家煤矿安全监察局联合修订的《煤炭安全规程》中明确给出了矿井有害气体最高允许浓度及检测方式的相关规定。

因此，需要设计一款多功能的便携式环境参数检测仪，不仅能够实现瓦斯浓度检测的功能，还能实现温度、CO、CO2的检测，并对检测数据进行数字显示、存储及传输。

无线环境监测模拟装置的探讨

关键词：无线环境监测模拟装置探讨
中图分类号：ＴＰ２７４
文献标识码：Ａ
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ文章编号：１００７．９４ｌ６（２０ｌ３）０７ — ０１９２ — ０１
１方案设计与论证
１．１无线收发模块
ＣＭＯＳＬＣＤ控制驱动器ＰＣＤ８５４４，所有的显示功能集成在一块芯片上，所需外部元件很少且功耗小。（２）方案确定。综合以上分析，从功
要求。而ＡＲＭ微控制器ＳＴＭ３２系列虽然具有丰富的资源、强大的功能与低功耗等特点，但是其性价比相对来说比较高，整机电路也比
（１）测试方法。１）分模块进行测试：对探测节点的光照检测进行
测试，验证它是否能正常工作；对探测节点的温度检测进行测试，验较复杂，故也不选取。因此在保证满足要求的前提下，我们选择了适证它是否能正常工作；对无线通信模块进行测试，验证是否能正常合于许多要求高集成度、低成本的Ｐ８９ＬＰＣ９２２微控制器，其集成了许通信。２证各模块正常工作之后，再进行整机测试。（２）数据记录。直多系统级的功能，大大减少了元件的数目并降低系统的成本。接对单个光敏电阻进行光照变化时的阻值测量，记录数据如下：（如１．３显示器比较与选择（１）方案比较。方案一：采用ＤＭ－１６２液晶显示模块，具有低功耗、模块结构紧凑、轻巧、装配容易等特点，但是其界面比较小，不能达到

环境监测设备简介介绍

功能
环境监测设备能够实时监测环境中的各种参数，如温度、湿度、气压、光照、噪音、空气质量等，为环境保护和治理提供科学依据。
分类与类型
分类
环境监测设备可以根据监测对象、技术原理和应用领域等进行分类。例如，按监测对象可分为大气环境监测设备、水质环境监测设备和土壤环境监测设备等。
VS
类型
常见的环境监测设备包括空气质量监测仪、水质分析仪、土壤重金属检测仪、气象监测站等。
03
环境监测设备的核心技术与特点
传感器技术
传感器类型
环境监测设备通常采用多种类型的传感器，如气体传感器、湿度传感器、温度传感器等，用于检测不同环境参数。
传感器精度
传感器寿命与稳定性
长寿命和稳定的传感器能够保证设备的长期运行和数据的可靠性。
高精度的传感器能够更准确地测量环境参数，为数据分析提供可靠依据。
监测设备的智能化发展
智能化监测
通过引入人工智能和大数据技术，实现环境监测设备的智能化发展，提高设备的自主分析和预警能力。
远程控制
通过远程控制技术，实现对环境监测设备的远程操控和实时监控，提高设备的可操作性
和便捷性。
监测设备的便携化与小型化
要点一
便携化设计
要点二
小型化设计
为了方便现场监测和移动监测，环境监测设备需要具备便携化的设计，便于携带和运输。
数据采集与处理技术
01
02
03
数据采集方式
环境监测设备通过实时采集数据，将环境参数转化为可处理的数据格式。据进行预处理、分析和处理。
数据存储与传输
设备需具备数据存储和传输功能，以便将数据传输至控制中心或云平台进行进一步分析。

禽舍内环境湿度无线监测装置的设计

据通过无线模块ＰＲ００发送，收机计算出湿度值，在液晶屏上显示。系统发射部分以Ａ８Ｓ２为核心，Ｔ２０接并Ｔ９５包括湿度采集和无线发射。接收部分也以Ａ８Ｓ２为核心，括无线接收和液晶显示。系统具有测量精确、Ｔ９５包简单实用和小型化的特点，足禽舍湿度监测的实际要求。满
将ＨＳ１１于５５振荡电路中，电容值的变１０置５将
化转换成电压频率信号，以直接被单片机采集，可其
电路如图２所示。
＿厂
／Ｈｚ７３５１７２４２
湿度
／ＲＨ％５５６０
，
／Ｈｚ６６０６６６００
容量随着所测空气湿度的增大而增大，对湿度在相１～０％Ｒ％１０Ｈ范围内；电容量由１０Ｆ变到２０Ｆ６ｐ０ｐ，
其误差不大于 ± ％Ｒ响应时间小于５；度系数为２Ｈ；ｓ温００ｐ／Ｃ。该传感器的特点：标准环境下不需校．４Ｆ￣在
２１湿度传感器．
１系统设计
系统采用５１系列单片机及由ｎＦ０无线收发Ｒ４１
收稿日期：２１ — ２８０１０ —１
系统采用的湿度传感器Ｈ１０是变容式相对湿Ｓ１１
度传感器，电路构成中等效于一个电容器件，电在其
图１系统原理框图

基于MSP430单片机的无线环境监测系统的设计

１所示。
出数据，最后再向终端回传环境信息。
终端
节点
图１系统整体方案框图
系统以ＭＳ４０５３Ｐ３Ｆ４８单片机作为终端和节点的主控芯片，照探测由光敏电阻来实现，度可由单片机内部自带光温
司的产品２Ｃ３５做功放管。最后确定通信协议方案选择，Ｓ３５设计思想是由检测终端发起一次信息同步传输，所有的节点根据自己的编号在不同的时隙发送信息，中继节点自行搜索
判断。通过一系列的选择和设计，个系统的结构设计如图整
２系统的理论分析与计算
２１发射机的电路分析与设计．
的温度传感器得到。数据的调制、收采用串口通信，用接使
ＩＯ口来控制天线的收发模式。／
本地振荡采用ｌ．谐振器以及７Ｈ００７Ｍ４Ｃ０构成的皮尔斯振荡器，时通过门级电路还可以增大对后级丙放的驱动同
实际测量５圈，径为３４ｃ的线圈，ｌ．ｚ直．ｍ在０７ＭＨ下测量得到电感量为１５３ｕＱ值为１６．５Ｈ，５。在１．ｚ的０７ＭＨ时
损耗电阻为ｒ＝＝
一
１总体方案设计
在整个系统的设计过程中，终点和节点都需要一个主控
芯片进行处理。主芯片选用ＭＳ４０５３Ｐ３Ｆ４８系列单片机。在信号调制方面采用了ＯＫ（ｎＯｅｉｇ调制方案。在高ＯＯ —ｆＫｙ）ｎ频功放方面，用了分立元件自制戊类放大器使用ＮＣ公采Ｅ

组合多种无线通信技术构建野外环境下的环境监测系统

组合多种无线通信技术构建野外环境下的环境监测系统摘要：在环境监测需要更快速、更及时全面准确提供监测数据需求的要求下，本文对野外人烟稀少、没有基础通信网络的监测环境提出基于无线传感器网络并融合WIFI、WIMAX和3G技术等无线通信技术来建立环境监测通信网络的方案，得出使用融合多种无线通信技术能够以快速的方式建立监测系统，充分体现出无线网络在环境监测中应用的优点。

关键词无线通信环境监测野外环境1．引言随着人们对其生存环境的日益关注，环境不仅要对水常规、气常规、噪声、污染源进行监测，还要对放射性、光污染以及生态系统进行全面实时监测和传输。

要实现大范围的综合监测，以传统的、简单的手工操作是无法实现的。

建立快速、及时、全面、准确地提供环境监测信息的动态监测与控制体系是目前环境监测应该具有的功能[1]。

这就需要有现代化的监测手段和信息传输技术。

因为我国地域辽阔，监测点可能分布在野外或者水上等人烟稀少、环境恶劣的地区，各监测点相距比较偏远，监测区域缺乏通信基础和供电设施，这就使很多时实时监测数据的采集和传输造成困难。

考虑到这些实际应用环境，环境监测系统设备应该是自动监测、自动或定时发送数据；设备应为低功耗形式，且监测数据的传输采用无线通信方式进行传输以避免线路铺设的投资。

目前，利用无线传感网络构建进行环境监测系统呈现出发展趋势，同时以WIFI(Wireless Fidelity)为主的无线局域网(WLAN)、WIMAX(World Interoperability for Microwave Access)以及TD-SCDMA、WCDMA、CDMA2000三大3G标准为代表的技术正在建设中，这些技术均为建立环境保护监测网络提供了技术保证，使利用无线技术实现环境监测系统成为可能。

本文就利用无线通信技术构建野外环境监测系统提出方案并讨论存在的问题。

2．利用无线通信技术建立环境监测系统的体系结构构建环境监测系统，应包括：1）实现数据采集的传感系统和数据转换发送的智能检测控制终端设备，该部分由无线传感器网络构成；2）完成监测数据和控制命令的传输。

无线家居环境监测系统设计

无线家居环境监测系统设计□魏子贺【摘要】据设计要求本系统以AT89S52单片机为核心，辅以无线传输模块，湿度、温度、亮度与烟雾检测模块，及LCD液晶显示等构成硬件总电路，实现用单片机自动控制能力对室内温度、灯光及烟雾的实时检测及报警功能。

监控机通过各个模块反馈的信号，对其进行无线控制温度，室内灯光，风扇运转，降低烟雾浓度，从而满足设计要求。

【关键词】单片机；无线传输模块；检测模块；LCD液晶显示【作者单位】魏子贺，长春工业大学人文信息学院一、系统总体设计方案（一）整体方案介绍。

据设计要求本系统以AT89S52单片机为核心，辅以无线传输模块，湿度、温度、亮度与烟雾检测模块，及LCD液晶显示等构成硬件总电路，实现用单片机自动控制能力对室内温度、灯光及烟雾的实时检测及报警功能。

监控机通过各个模块反馈的信号，对其进行无线控制温度，室内灯光，风扇运转，降低烟雾浓度，从而满足设计要求。

二、系统方案比较和选择（一）无线传输模块。

方案一：红外线传输被众多的硬件和软件平台所支持；通过数据电脉冲和红外光脉冲之间的相互转换实现无线的数据收发。

主要是用来取代点对点的线缆连接；具有不能穿透障碍物的特性，有效保障了信息的安全与保密；安装方便快捷，成本低。

方案二：射频传输方式就是弱信号直接传输，并且抗干扰能力强，调制端需外加220V 交流电源。

因此我们选择方案一。

（二）湿度模块。

方案一：DHT11数字温湿度传感器是一款含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器。

它应用专用的数字模块采集技术和温湿度传感技术，确保产品具有极高的可靠性与卓越的长期稳定性。

超快响应、抗干扰能力强、性价比极高。

方案二：湿敏电容精度较低，线性度和抗污染性差。

因此选择方案一。

（三）温度模块。

方案一DS18b20电压范围：3．0 5．5V，在使用中不需要任何外围元件，全部传感元件及转换电路集成在形如一只三极管的集成电路内，精度为ʃ0．5ħ。

可编程的分辨率为9 12位，对应的可分辨温度分别为0．5ħ、0．25ħ、0．125ħ和0．0625ħ，可实现高精度测温。

无线环境监测模拟装置设计与实现

，可得输入电压Ｖ＝／ｉ、芦
￡
。
功率激励为末级功放提供激励功率．末级功放对前级信号进行功率放大，在负载上满足要求的发射功率，采用丙类功率放大器．工作频图１系统主框图率为本机振荡频率１．Ｍｚ２ＯＨ．为了防止出现波形失真调频振荡极和Ｏ２电路设计．缓冲极不能相联，同时为减小射极跟随器对前级振荡器的影响。合耦２温度采集电路．１电容ｃ取３ｐ，２０２ｕ左右。１０Ｆ取．２ＦＣ０为了节省资源．Ｓ８２Ｄ１Ｂ０的电源供电方式采用寄生电源供电，调幅接收部分是由高频放大、调、解功率放大和末级功放等部分ｖ、Ｎ接地。Ｏ线接单片机Ｉ。下位机探测结点首先控制组成ＧＤＩ／／ＯＤ１Ｂ０完成初始化操作．Ｓ８２再发送４ｈ指令进行温度转换，时一段４延时间后，再进行初始化，发送ｂｈｅ指令进行读取温度值，后将测得的然 — — 温度值通过无线Ｐ２６编码电路传输到下一节点或监测终端。实际Ｔ２２操作中，Ｏ口线都要接５Ｉ／Ｋ左右的上拉电阻，防止温度传感器工作不图５调幅接收电路组成框图灵敏，ＬＤ显示屏上时有时无。在Ｃ采用包络检波法解调。带通滤波器使２ＳＡＫ信号完整的通过．经包络检测，出其包络，由低通滤波器滤除高频杂波，输再是系带信号（包络）通过。不计噪声影响，带通滤波器输出为２ＳＡＫ信号，即）。：ｅ（（ｃｓｔｔｏ￣，）ａ包络检测器输出为ｓ）经抽样、ｆ，ｆ判决后将码元再生，即可恢复出传输的数字信号。

基于无线传感网络的环境监测系统研究

严重制约了全球经济的发展和人类的健康。每年因环境问题造成全球的经济损失达数千亿美元，酸雨造成了大
量植物的坏死、污水的排放造成了人员伤亡及海水负营
配合使用。数据异常时的实时跟踪发送、数据稳定时
文章编号：０９２７（０１１ — ０５０１０ — ３４２１）３０６ — ２
随着社会经济的飞速发展，环境问题也日益突出，
成为当今社会的主要问题之一。当今环境污染问题已经
传输通信。因为实际环境复杂，多数情况时比较恶劣的，要保证稳定可靠地无线收发数据，需要对天线、发射功率、灵敏度、收发距离设计。多种数据发送模式的
功耗。可以从两方面解决：一是选用超低功耗的器件；
二是实现多种工作状态，如发射状态、接收状态、采集
数据状态、睡眠状态等。同时，环境中的监测事件具有很强的偶发性，节点上所有的工作单元没有必要时刻保持在正常的工作状态。节点的主要功耗器件如处理器、传感器、无线收发器大部分时问都工作在休眠状态，必要时才唤醒，实现最大限度的节能。系统低功耗设计。休眠技
感器节点的数据。
（基于ＶＣ的上位机实时监控软件的设计与开发五）

基于ZigBee无线传感器网络的环境质量监测系统设计

无线互联科技Wireless Internet Technology 第13期2019年7月No. 13July, 2019基TZigBee 无线传感器网络的环境质量监测系统设计马爱霞，徐音（郑州工商学院工学院，河南郑州 450014）摘要：以CC2530模块为核心构建无线传感网络，将采集的粉尘、温湿度、光照等环境数据传输至远程监测中心，通过上位机软件读取与储存环境数据，实现环境参数远程监测。

文章根据系统的方案，设计其硬件电路功能，并设计了终端传感器节点、中间协调器节点以及监控中心的软件流程。

关键词：温湿度；光照；ZigBee ；无线传感网络随着人们生活水平的日益提高及科技技术的进步，环境问题越来越受到重视，人们日常关注空气质量如同每天关注天气预报一样频繁。

传统的环境监测技术主要是通采用人工的方式，使用测量温湿度等指数的仪器检测环境质量参数，人力、财力得到大量的消耗，并且在一些环境比较恶劣的区域，使用人工方式很难实时监测，以上弊端都是传统监测方法存在的。

随着互联网技术和无线传输技术的发展，这些技术慢慢被投入到环境监测系统中来。

环境检测技术主要运用的3种技术：传感器技术、通信技术、计算机技术。

传感器完成检测信息的采集，通信技术完成信息传输,计算机技术实现数据的处理。

无线传感器网络是由许多微小传感器节点构成的，微小传感器负责系统数据的采集，各节点之间进行通信。

微小传感器以多跳无线通信方式构成自组织的网络系统。

因其具有可靠、灵活、准确等优点，同时，部件造价低廉、部署和维护简单，近年来普及应用得非常快。

现在在智能家居、环境监测、智能交通等领域得到了广泛应用。

1系统总体方案的设计本文是基于ZigBee 无线传感器技术的环境数据釆集和控制系统"。

该系统由监测点、中心控制节点、通用分组无线服务（General Packet Radio Service, GPRS ）网络和上位机监控中心组成。

基于无线网络的粮仓环境监测系统

基于无线网络的粮仓环境监测系统作者：张鹏来源：《商场现代化》2013年第28期摘要：随着电子技术的快速发展，许多粮仓库房环境检测设备应运而生，它们的出现使得粮仓库房的环境检测更加可靠、更加方便。

本文以ATmega16MCU为核心，采用nRF905无线传输模块，配合DHT95温湿度传感器，构建了无线粮仓环境监测系统。

粮仓库房无线监测系统可以实现智能检测，并且具有结构简单，操作方便，应用广泛等特点。

关键词：粮仓温湿度无线网络 nRF905 RS-232C我国是一个农业大国，每年都有大量的新粮收获，也有部分陈粮积压，这些粮食需要被存储起来。

与此同时，如何保证粮食的存储质量，使其不会发霉变质，则成为亟待解决的问题。

粮仓温湿度是影响粮食在存储过程中品质好坏的主要因素，因此，及时掌握粮仓的温湿度是保证粮食存储质量的前提。

目前我国许多粮食仓储单位仍采用人工抄录的传统方法，这种方法不仅效率低，而且会由于判断失误和管理不力造成局部或大范围粮食霉变的现象。

一、粮仓环境监测系统方案根据粮仓环境监测的需求和无线传感器网络的特点，确定本系统的总体框图如图1所示。

系统由三个层次构成：上层的主计算机实现对粮库多个粮仓的温湿度显示和数据分析；中层的显示终端实现对粮仓实时的温湿度采集、显示和传输；底层的远程检测节点读取温湿度值、并且根据显示终端的指令发送的通道编号、采集数据，作为原始数据的积累，用于数据分析。

二、粮仓环境监测系统硬件设计1. 显示终端单元。

显示终端以ATmega16为终端控制核心，负责对各个节点信号进行实时巡检，将采集到的温湿度值通过LCD数码显示器显示，并与PC机之间进行的数据传输，其电路框图如图2所示。

2.检测节点单元。

各个检测节点采用价格低廉的AT89S52为核心控制芯片，电路框图如图3所示。

检测节点主要由三部分组成，以AT89S52为核心的节点控制模块，负责读取采集到的温湿度数据和与显示终端的通讯。

以nRF905为核心的无线收发模块，负责接收显示终端的命令和发送检测到的数据。

无线环境监测模拟装置的设计

的无线传输。
关键词：无线环境监测模拟装置设计
０引言在很多情况下，监控中心都需要对周边及关键位置的
环境信息（如温度、照度、湿度等）进行监测和处理。各探测点信息采用有线传输是一种可靠的方法，但受建筑物装修
４从设备质量情况分析
②减少电容器长期投运运行的时间，适当调整用户供
⑧ 降低电容器保护定值，当有电容器损坏时不至损坏
从无锡市电力电容器厂了解到该２２０ｋＶＸＸ变电站电方式，对主变分头进行调整，降低无功需求。电容器产品制造时间正处于该企业从国企向合资企业过
由单片机、温度检测电路、照度检测电路、无线发射电路和点），在接到第一个邻近节点（如地址序号为ｉ的节点）发出接收电路等组成：监测终端由单片机、无线发射电路、无线的信息时，便认为收到了“ 间接探测命令 ” ，于是开始启动接收电路和显示电路等组成。系统结构如图１所示。各探定时。由于每转发一个节点信息需要两个 △Ｔ，因此转发测节点分机完成对环境温度和照度信息的采集与处理，并节点ｉ的定时时长适时向监测终端和邻近检测节点发送信息：监测终端完成Ｔ＝（２５６一ｉ＋２ｊ） △Ｔ。探测命令的发布、探测信息的处理、存储与显示。定时时间到，便发送含有ｉ节点地址、ｉ节点地址与环

基于射频技术的无线环境监测系统设计与实现

能【ｌ系统就是利用射频技术翻传感器技术、片机技术实１。本、单
现了居室环境参数（如温度、度、气污染程度等）远例湿空的程实时监控［，以很方便地应用在智能建筑中。３可１
据＋ｉ温度整数数据＋ｉ温度小数数据＋ｉ校验和。８ｂｔ８ｂｔ８ｂｔ在本系统中，把该模块的ＤＴＡＡ数据端和单片机的Ｐ．连，１７相连接时用５Ｋ上拉电阻，实现湿度数字信号的采集。
第２０卷第ｌ期８
Ｖ０．Ｏ１２
Ｎｏ１．８
电子设计工程
ＥｌｃｒｎｉｓｇｇｎｅｉｇｅｔｏｃＤｅｉｎＥｎｉｅｒｎ
２１０２年９月
Ｓｐ０１ｅ．２２
基于射频技术的无线环境监测系统设计与实现
ＬＵＬａ－ｕｎ，ＩｉｏｙａＹＵＡＮ — ｎＤｅｍｉｇ
（ｅａｍｎｌｔｎｎｆｒａｉｎｉｅｒｇＪｎｓｓｔｅｏＡｃｉｃｕａＴｃｎｌｙＤｐｒｅｔｆＥｅｒｉａｄＩｏｍｔｎＥｇｎｅｉ，ｉｇｕＩｔｕｒｈｔｔｒｌｅｈｏｇ，ｔｏｃｏｃｎｏｎａｎｉｔｆｅｏ
２３温度采集．
垂ｆ／墨蕊
污染程度传感器ＭＱ１５一３，显示模块采用了中文图形显示的
１８４下面选择一些模块介绍。２６。２１空气污染采集模块．空气污染采集模块选用了半导体气体传感器ＭＱ系列

无线环境监测模拟装置的设计

科｝ｌ技论坛
科
无线环境监测模拟装置的设计
刘莹陈勇李娜
（沈阳理工大学应用技术学院，宁来自阳１００）辽１００
摘要：本设计主要实现单片机无线开发环境监测模拟，实现对周边温度和光照信息的探测。无线监测技术广泛应用在各种控制系统中，诸如食品加工，或是制药工业领域，都必须满足日益严格的数据监测及管理要求，因此对于无线环境监测开发具有实际的意义。本设计以Ａ８Ｃ２单片机为控制核心，Ｔ９５进行了软硬件的设计。硬件电路主要设计了无线收发电路、片机最小系统，单液晶显示和数据采集电路四部分组成。件设计采用模块化设计方案，完软主要成采集数据处理，ＣＬＤ显示程序，通信协议设定及串口收发程序设计。本设计的任务要求为监测终端可以分别于各探测节点直接通信，并能显示当前能够通信的探测节点编号及其探测到的环境温度和光照信息。关键词：监测：采集；信无线数据通表１常温情况下的温度测试显示值１设计方案内，精度为±５现场温度可以直ｏ℃，一线总线” 以数字方式传本系统要求设计并制作一个无线环境监测模拟接通过“ 装置，实现对周边温度和光照信息的探测。该设置由１输，大大提高了系统的抗干扰性，个监测终端和不多于２５５个探测节点组成（实际制作并目体积更小，适用电压范围更２）监测终端和探测节点均含—套无线收发电路，个。要宽，更经济。求具有无线数据ｆ输功能，专收发共用—个天线。２２光度采集３基于单片机采用Ｓ一Ｋ３Ｔ１ＬＢ光电传感分为３个部分，需要进行硬件设计的为３其中个部分。器，它是光电转换半导体器件，与分别是：两个探测节点上温度、光度采集电路，无线发光敏电阻相比具有灵敏度高、高射接收电路，以及单片机最小系统和显示电路。考虑到频性好、可靠性高、体积小，使用方便等优电而且，对环系统本着低成本，高实用性的设计原则进行设计，因此境要求比钱，低符合要求。选择了简单明了的设计思路。装有温度传感器和光电３软件十传感器的两个探测节点，可以对周围的温度和光照情在本系统中采用模块化程序设汁，从软件的功能况进行监测，监测的信息可以ｆ片机Ｅ差蝉并进入不同可分为两大类：主程序和子程序，其中主程序是整到发射电路部分，发射电路中的凋制电路将信自姻过个控制系统的核专门用，来协调各执行模块及相互编码电路与发送天线发送出去，接收天线接收到信号，之间的关系。子程序在接收电路中对信井亍酾大处理，｛嗽角最后由单片量、计算湿示、通信等。每—个子程序是—个具有单独机控制显示模块，示探测节点编号及显其探测到的环功能的可执亍模块。将各抽这里行模块— —列出，并为境温度高低和光照的有无，每个探测节点以及监测终每个执魅进行功能定义和接口定义。行模块各执端都分别均含—套无线收发电路，用来完成探测节点规划好后，就可以规划主程序了。主程序调用多个子程间的通信以及探测节点与探测终端的通信。序，包括温度测试程序，光照测试程序，单片机与单片２硬件电路选择与论证机串口通讯程序等。２无线收发电路ｌ玉温度和光照测试程序：央是整个系统的数１此摸｝Ｚ．发射电路１１据采集部分，其功能是对温度传感器和光电传感器送在发射端由于需要对传送到单片机上的温度信过来的数据进行处理。息及光良信亍发送，此基因带信号为二进制码，所３主控制程序：．２控制各模块的运行，进行数据的以本系统的发射电路选用２ＳＡＫ的调制方式，选用发送和处理。２Ｍ的０载波信号，基带信号与载波信号对选用与门使３液晶３显示程序：向液晶发送数据。控制系统的二者进行相乘，达到调制的目的。显示部分，包括温度，探测编号。光照，２２接收电路１通讯程序：首先，由主机放射—个选择信号，选接收部分由于前端发射端的信号输出为择所要进行监测的节点号，判断节点端口号结束后，相１０，０ＭＶ经过天线耦合后信号比铰微弱，因此首先在接应的接收机将从从Ｅ机采集的温度与光照信息，经过收端选用放大电路对所接收信号进行放大，在解调的从机的发射电路发射出去，ＬＤ上显示其廿．号与在Ｃ过程中由于前端发射电路采用２Ｓ的方，此解温度ＡＫ式因值与光电信息的有无。调中选用类似于包络检波的解调方式，即高电平表示４设汁方案与结果ｌ，低电平表ｏ由示，于本系统中要求监测终端和探测点４在洲试的过程ｌｌｌｌ需要）终拍上机显ｉ ’ ｆ的探测时延不大于５，所以本系统的数据通信自形式端与从机的探测节点之间进行通信测试，ｓｇ我们采用串口通信的形式。对探测节点的温度值与亮度值进行改变，从而２显示模央２在终端进行温度值与亮度值显示。系统上电使用１０点阵液晶显示器显示信息。晶显示后，６２液屏幕上显示两点温度值，与普通温度计对屏（ｃＬＤ埙有轻薄短小，耗电量低，平面直角显示以及比，确０５精 ℃。（表１见）影象稳定不闪烁等优势，可视面积大，画面效果好，分将温度传感器放在１￣的沸水和冰水混合物０Ｃ０辨率高，抗干扰能力强和显示形式灵活等优。且价格中，Ｄ正确显示温度，证明Ｌ上篚Ｃ可以温度传器的测感略低于相同点阵的液晶模块。量范围为１ａ。（Ｏ ℃ 见表２）２３采集电路４２当监测终端对节点Ａ进行检测时，Ｃ．ＬＤ上显２．温度采集３１示“ ＯＥＡ，ＮＤ：” 当监测终端对节点Ｂ进行检测时，ＣＬＤ显示‘ ＯＥＢ。 ‘ Ｄ：” Ｎ采用新—代的Ｄ１Ｂ０Ｓ８２单线数字温度传感器，ＥＤ１Ｂ０Ｓ８２是美国ＤＬＡＡＬＳ半导体公司继Ｄ１２之Ｓ８０４当监测终端监测节点光照情况时，照时有光后推出的—种改进型智能温度传感器采用“ —线总线” ＬＤ上显示 ‘ＩＨ：，无光照时ＬＤ上显示Ｃ＂ＧＴＹ’ ＬＣＬＧＨＴ：Ｎ” 的结构，具有简洁且经济的特点，５Ｃ１Ｙ范围 “ Ｉ在－Ｙ～２Ｃ

基于MSP430单片机无线多节点环境监测系统的设计与实现

过公式，０，便可以计算出ＬＣ电路所需的电感和电容。Ｌ＝．５Ｈ，２０７ｕ
Ｃ＝Ｃ５０Ｆ４＝１ｐ。５
１２收电路分析．接无线接收模块采用ＭＯＯＲＡ公司ＴＯＬ图１：无线监测系统框图的单片窄带调频接收芯片ＭＣ３１为核心的接收电路，该模块３６片内包含振荡电路、混频电路、幅放大器、分鉴频器、波器、限积滤抑制器、扫描控制器及静噪开关电路。ＭＣ３１围电路图如３６外
器组成的光传感器转变为一串数据，送入监测节点的单片机中。信号加上２ＭＨ０ｚ的载波调幅，传送到监测终端的无线接收模块。
的中心振荡频率ｆ０由Ｐｎ和Ｐｎ６脚外接晶体决定，晶体为基ｉ１ｉ１的负载为ＬＣ构成的并联谐振回路，谐振频率为晶体的基频，而
装置，该装置由多个监测节点和一个监测终端构成。监测节点器增益由外接电阻决定）入可变电抗器，通过调制信号改变，送
周边的环境通过一个温度传感器和一块由光敏电阻和电压比较可变电抗，从而改变射频振荡器的频率实现调频。射频振荡器
然后再由单片机负责将数据处理以后，通过无线发射模块，将频晶体，经过调频后的信号由缓冲器端Ｐ１输出，缓冲器ｉ４脚ｎ
厂１的基该模块又把信号解调以后，将数据送至监测终端的单片机。单且还扩展了调频频偏。信号经电容耦合给内部晶体管＼ｒ

无线环境监测模拟装置设计

无线环境监测模拟装置的设计摘要：简要介绍一种无线环境监测模拟装置的设计方案，给出收发电路、通信协议和系统软件的设计方法。

该装置可对周边多点环境温度、光照等环境信息进行探测，实现各探测点与监测终端之间信息的无线传输。

关键词：无线环境监测模拟装置设计0 引言在很多情况下，监控中心都需要对周边及关键位置的环境信息（如温度、照度、湿度等）进行监测和处理。

各探测点信息采用有线传输是一种可靠的方法，但受建筑物装修要求和环境障碍等因素限制，不宜采用有线方式传输时，使用无线方式传输无疑是一种经济适用的选择。

本装置要求能在5秒钟内完成对255个探测节点环境温度和光照信息的无线探测，并自动巡回或手动选择显示相关环境信息。

1 系统方案设计根据设计要求，为便于对周边多点环信息进行探测，实现监测终端与各探测节点之间信息的无线传输，本装置由探测节点分机和监测终端两大部分组成。

探测节点分机由单片机、温度检测电路、照度检测电路、无线发射电路和接收电路等组成；监测终端由单片机、无线发射电路、无线接收电路和显示电路等组成。

系统结构如图1所示。

各探测节点分机完成对环境温度和照度信息的采集与处理，并适时向监测终端和邻近检测节点发送信息；监测终端完成探测命令的发布、探测信息的处理、存储与显示。

1.1 信息传送与转发方案为防止某个探测节点在上传信息时发生碰撞，系统采用“时分复用”信道的通信方式。

约定每个节点必须在规定的时隙δt内完成信息发送。

某个节点接收到监测终端发来的“探测命令”时，或接收到邻近节点转来的第一个“探测命令”时。

启动定时，定时时间到便开始发送信息。

定时时长根据每个节点地址不同或是否能直接接收终端“探测命令”为依据决定。

当监测终端需要探测环境温度和照度信息时，便以广播通信方式向各个探测节点发布“探测命令”。

能直接接收终端“探测命令”的节点同时启动定时，某个探测节点定时时间到，便开始向终端和邻近节点发送信息（含地址、温度和照度信息）。

一种环境检测机器人采样装置[实用新型专利]

专利名称：一种环境检测机器人采样装置
专利类型：实用新型专利
发明人：刘青正,张玉薇,潘勇才,吴家合,陈瑜,朱庆红,方敏申请号：CN202021051846.5
申请日：20200610
公开号：CN212134225U
公开日：
20201211
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型公开了一种环境检测机器人采样装置，包括遥控小船，所述遥控小船的尾部设有固定槽，且固定槽的上端对称设有两个支撑板，所述支撑板的内侧设有固定板，且支撑板的外侧设有驱动电机，所述固定板的两端均通过轴承与支撑板转动连接，所述驱动电机通过螺丝与支撑板固定连接，且驱动电机的输出轴与固定板固定连接，所述固定板的上侧设有固定座，且固定板与固定座之间通过螺丝固定连接，所述固定座的下侧设有限位槽，且固定座的上侧设有无线遥控马达，所述限位槽内插接有齿条。

与传统的环境检测机器人采样装置相比，本实用新型使用简单，可以对远离岸边的采样点进行采样，而且可以对不同深度的水体进行采样，使用更加方便。

申请人：广西科技大学
地址：545006 广西壮族自治区柳州市城中区东环大道268号
国籍：CN
代理机构：北京科亿知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：汤东凤
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