基于nRF905和DHT11的无线温湿度采集器

Ｄ Ｔ１ Ｈ １ 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 。传 感器包 含
一
医学 ） 段 ， 频 由一个 完 全集 成 的频率 调 制 器 ， 一个 带 解调 器 的接收 器 ， 个 功 率 放 大器 ， 个 晶体 震 荡 一 一
Ｄ Ｔ １为单 总线 接 口的 部 件 ， 有 ４针 引脚 ， Ｈ１ 具 电源 Ｖ Ｃ 地 Ｇ Ｄ， 据端 Ｄ Ｔ 空端 Ｎ 。Ｄ Ｔ Ｃ ， Ｎ 数 Ａ Ａ， Ｃ ＡＡ
模式可以很容易实现节 电。 本采 集器 中 ， 送 部 分 与 接 收 部 分 的 Ｎ Ｆ０ 发 Ｒ ９５
与 Ａ ９５ Ｓ２的连 接 电路 相 同 ， 接 图如 图 ２所 示 。 连
ｎ ＲＦ ０ ＆ ＤＨ Ｔ ａ ｅ ｒ ｌｓ ｅ ｐ ｒ ｔ ｅ ＆ ｈ ｍ ｉ ｉｙ ｌｇ ｅ ９５ １ ｂ ｓ ｄ ｗｉｅｅ ｓ ｔｍ ｅ ａ ｕｒ １ ｕ ｄ ｔ ｏ ｇ ｒ
ＤＵ ．ａ ｇ Ｙｕ ｆ ｎ
（ ｉ ｎ ｊ ｎ ｒｖｎ ｌ ｔｏ ｉ Ｉ ｆｒ ｔ ｎＰ ｏ ｕｔ Ｓ ｐ ｒｉｏ ｓｅｔ ｎＩｓ ｔｔ， ａｂｎ １０９ ， ｈｎ ） Ｈｅ ｏ ｇｉ ｇＰ ｏｉｅ ｅ ｒｎｃ＆ ｎｏｍａｉ ｒｄ ｃ ｕ ｅｖ ｉ Ｉ ｐｃ ｏ ｔｕｅ Ｈ ｒ ｉ ５００ Ｃ ￣ｆ ｌ ａ Ｅ ｃ ｏ ｓ ｓｎ ｎ ｉ ｎｉ ｉ
｝— —一 ．— ＿
接收数据
ｌ 发送到 串口 （ ）发送 部分流程 ａ （ ）接收部 分流程 ｂ
ＭＡ ２ ２组 成 。 Ｘ３
方式构成监测系统 ， 则具有布线简便 、 成本低廉等优
势， 可有效实现现场信号的采集 。基于此 ， 本文提出
图 １ 采 集器结 构
在 发送 终 端 ， Ｈ １ 集 现 场 温 湿 度 信 号 ， Ｄ Ｔ ｌ采 将 铡 得信 号传 送 给微 处 理 器 ， 系 统 中微 处 理 器 采 用 本 Ａ ８Ｓ２，Ｔ９ ５ Ｔ ９５ Ａ ８￥２一 方 面将 收 到 的温 湿 度 信 号 传 送 给显 示器 ， 另一 方 面送 给无 线 发送 器 件 Ｎ Ｆ０ 。 Ｒ ９５ 发 送终 端 电路 图如 图 ２所 示 。在 接 收 终 端 ， 过 无 通
Ｎ Ｆ０ Ｒ ９ ５的 Ｔ ＿ Ｎ、 ＷＲ Ｕ 、 Ｄ、 Ｓ Ａ ＭＯ Ｉ Ｘ Ｅ Ｐ — Ｐ Ｃ Ｃ Ｎ、 Ｍ、 Ｓ 、
ＭＩ Ｏ、 ＣＫ、 Ｓ Ｓ ＤＲ、 ＴＲＸ
—
用 于微处 理器 与 Ｄ Ｔ １之间 的通讯 和 同步 ， Ｈ１ 一次 通 讯 时 间 ５ 左 右 。 图 ２中 ， Ｈ １ ｍｓ Ｄ Ｔ １的 Ｄ Ｔ 端 与 ＡＡ Ａ ８ Ｃ １的 Ｐ ． 连接 。 Ｔ０ ５ ２０端
Ｍ Ｘ３ Ａ ２ ２的 Ｒ Ｏ Ｔ和 Ｔ Ｉ 接 。 ２Ｕ ２Ｎ连
单 片机需 要通 过 串行 接 口来 实 现与 上 位 Ｐ Ｃ机 的通 信 ， 由于单 片机 采用 Ｔ Ｌ电平标 准 ， Ｐ 但 Ｔ 而 Ｃ串 口采 用 Ｒ Ｓ一２２ ３ Ｃ标 准 的 串行 接 口标 准 ， 此 在两 因 者 之间须 通过 一个 电平 转换 接 口芯片 以实现两 者 之 间 的 电 平 匹 配 。 ＭＡ ２２ 就 是 这 样 的 电 平 转 换 Ｘ３
ｒ Ｏｍ ｃ． Ｏ ｅｔ
Ｋｅ ｒ ｓ ｎ Ｆ ０ ｙ ｗｏ ｄ ： Ｒ ９ ５；Ｄ ＨＴ１ ；Ａ ８ Ｓ ２；ｔｍｐ ｒｔｒ ＆ ｈ ｍｉｉ ｌ Ｔ９５ ｅ ｅａｕ ｅ ｕ ｄｔ ｙ
０ 引言
温 湿度 信号 与人们 的工 作 、 生活关 系密 切 ， 多 很
一
种基 于 ｎ Ｆ ０ 线芯 片及 Ｄ Ｔ 温 湿度 采集模 Ｒ ９５无 Ｈ １ １
Ｃ Ｅ分另 与 Ａ ８Ｓ２的 Ｐ ． ４ Ｔ９５ １０一
Ｐ ． 、 ３３ Ｐ ． １７ Ｐ ． 、３ ２相连 。
图 ２ 发送终端电路
２ ３ ＭＡ ２ ２与 Ａ ８ ￥ ２接 口电路 ． Ｘ３ Ｔ９ ５
图 中 Ａ ８ Ｓ２的 Ｐ ． （ Ｘ 和 Ｐ ．（ Ｘ 分 别与 Ｔ９５ ３Ｏ ａ Ｄ） ３ １ Ｔ Ｄ）
ｒ ｌ ｂ ｅ ｔｃ ｎ ｍｏ ｉ ｒ ｔ ｅ ｔｍｐ ｒ ｔ ｒ ＆ ｈ ｍｉ ｉ ｎ ｏ ｃ ｓ ｎ ｕ ｈ ａ ｒ ｅ ｏ ｓ ｅ ｉ ｌ ．Ｉ ａ ｎ ｔ ｈ ｅ ｅ ａｕ ｅ ａ ｏ ｕ ｄ ｔ ｉ ｃ ａ ｉ ｓ ｓ ｃ ｓ ｗａ ｈ ｕ ｅ，ｌ ｒ ｒ ｙ ｏ ｉ ａｙ，ｍａ ｈ ｎ ｂ ｃ ｉｅ
ｔａ ｓ ｓｉｎ ｍｏ ｕｅ ｉ ｎ ９ ５ ＡＴ ９ ５ ｃｓ ａ ｈ ｓａ ｅ ｐ ｏ ｅｓｎ ． Ｔ ｅ ｓ ｓ ｍ ｓ ｃ ｅ ｐ ａ ｄ ｒ ｍｉ ｏ ｄ ｌ ｓ ＲＦ ０ ． ｎ ｓ ８ Ｓ ２ ａ ｔ ｓ ｔｅ ｍｅ ｓｇ ｒｃ ｓｉｇ ｈ ｙｔ ｅ ｉ ｈ ａ ｎ
摘
要 ： 以集成温 湿 度 传 感 器 Ｄ Ｔ １作 检 测 部 件 ，以 ｎ Ｆ ０ Ｈ １ Ｒ ９ ５为 核 心 设 计 无 线 数 据 传 输 模 块 ，
以 Ａ ８Ｓ２为信 息处理核 心 ，形 成无 线 温湿度 采 集器 ， 系统 成本低 廉 ，性 能可 靠 ，可 实现仓 库 、 Ｔ ９５ 图 书馆 、机 房 等环境 的 温湿度监 测。 关 键词 ：ｎ ０ ； Ｈ １ ； Ｔ ９５ ； 湿度 Ｒ ５ Ｄ Ｔ １ Ａ ８Ｓ２ 温
Ｌ｛ ＿卜—Ｌ— —Ｊ古 ＿ ｆ— ｒ ｌ ≯ 。 ｜ 。 ，
。 ／
一
图 ３ Ａ ８ Ｓ２与 ＭＡ ２ ２连 接示意 图 Ｔ９５ Ｘ３
３ 系统 软 件
发送部分和接收部分主程序框图如图 ４所示。
开始
●
系统初始化
Ｉ
ｎ Ｆ ０ 初始化 Ｒ ９５
Ｉ
ｎＦ０寄存器配置 ｝ Ｒ９５
半
＝ Ｃ８ １ ＝
０ １Ｆ ． ｕ
－． － ｏ ÷ － －． ． ｏ － － ｏ
４ Ｖ
一
Ｃ２ ｌ
—
Ｐ ．／ ３５ Ｔ１
Ｐ ． ＡＩ ２５ ３ ／
＝ ●
１ ５ １
Ｌ
… ６
～…＝ Ｊ
９－ ． Ｏ
５
Ｊｔ１ 誉 毯 广＿ —３ ２ — ， ＿嗍 Ｐ ｛— ． 卜 ６ ＿ － — ｗ Ｒ ｄ
・ —— —
１ ３ －— ９ ・ － —
位Ｐ Ｃ机 进行进 一步 的处理 。
２ ２ Ｎ Ｆ０ ． Ｒ ９ ５与 Ａ ８ Ｓ ２的连接 电路 Ｔ ９５
２ 系统硬 件
２ １ Ｄ Ｔ ｌ与 Ａ ８ Ｓ ２的连 接 电路 ． Ｈ Ｉ Ｔ ９５
Ｎ Ｆ０ Ｒ ９ ５是 Ｎ ｒｉ 公 司 推 出 的一 款无 线 收发 芯 ｏｄｃ 片， 工作 在 ４ ３ ８ ８ ９ ５ ｚ的 ＩＭ（ 业 、 学 和 ３ ／ ６ ／ １ ＭＨ Ｓ 工 科
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｔ ｅ ｙ ｔｍ ｒ ｃ ｎ ｉ ｓ ｏ ｓｒ ｃ ： ｈ ｓ ｓｅ ａ ｅ ｏ ｓ ｔ ｆ ＤＨＴ１ ． ｎ ９ ５ ｎ ｒ ９ ５ ． Ｉ ｔｇ ａｅ ｅ ｅ ａｕ ｅ ＆ ｓ １ ＲＦ ０ ａ ｄ Ａ Ｓ ２ ８ ｎ ｅ ｒ ｔ ｄ ｔ ｍｐ ｒ ｔｒ ｈ ｍｉ ｉ ｓ ｎ ｏ ＤＨＴ ａ ｔ ｓ ｕ ｄｔ ｅ ｓｒ ｙ １ ｃ ｓ ｍｅ ｓ ｒ ｍｅ ｔ ａ ｔ Ｔ ｅ ｕ ｌ ｕ ｏ ｔ ｅ ｌ ａ ａ ｕ ｅ ｎ ｐ ｒ． ｈ ｎ ｃｅ ｓ ｆ ｈ ｗｉ ｌ ｓ ｒ ｄ ｏｒ ｑ ｅ ｃ ｒ ｅ ｓ ａ ｉｆ ｕ ｎ ｙ ｅ ｅ
器 和一 个调节 器组 成 ， 数据 的曼彻 斯特 编码／ 解码 由
硬件 完 成 ， 需 用 户 干 预 ， 常 方 便 。工 作 电 压 无 非 １９ ３６ Ｓｏｋ ｕｓ工 作模 式 自动 产 生前 导 码 ．Ｖ～ ．Ｖ，ｈｃＢ ｒ ｔ 和 Ｃ Ｃ， 以很 容易 地通过 Ｓ Ｉ 口进 行 编程配 置 ， Ｒ 可 Ｐ接 电流 消耗很低 ， 发 射 功率 为 一１ｄ 在 ０ Ｂ时 ， 射 电 流 发 为 １ｍＡ， ｌ 接收 电流 为 １．ｍ 进 入 Ｐ ＷＥ Ｄ ＷＮ ２ ５ Ａ， Ｏ Ｒ Ｏ
２ １ 年第８ ０２ 期
文章编粤： ０ — ５２２１） — １ — ３ 中图 １ ９ ２ ｛ ２０ ０９ ０ ０ ５ ０ ８ ３ 分类号： ３１ 文献标识码： Ｔ ９． Ｐ ４ Ａ
基 于 ｎ Ｆ０ Ｒ ９ ５和 Ｄ Ｔ 无 线 温 湿 度 采 集 器 Ｈ １ １的
杜 宇 芳
（ 黑龙江省 电子信息产品监督检验院 ，哈尔滨 １０９ ） ５００
．
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《 硅疆 ：
Ｒｌ ＲｌＮ Ｉ ｊ Ｒ２ ３ ＂ Ｒ Ｎ （ＵＩ ２Ｉ
块 的无 线 温湿度数 据采 集器 。
场合 （ 温室 、 如 粮仓 等） 需要 对这两种 信号进行 监 测 。传统 的监 测手 段 大 多 采用 有 线 通 信 方 式 ， 成 形 现场 总线 或集 散控 制 系统 ， 种方 式需 要大 量布 线 ， 这
繁琐且 维 护麻 烦 。随 着 无线 技 术 的发 展 ， 用 无 线 采
述 了。
ＭＡ ２ ２与 Ａ ８ Ｓ ２的 电 路 连接 如 图 ３所 示 。 Ｘ３ Ｔ９５
１ ４ ・— ９ ・ － —
・－－
—
—
Ａ ８Ｓ２ Ｔ ９ ５
ｖ ｃｃ
＝Ｃ５ Ｉ
－
Ｔ
ｃ１ ４
０１Ｆ ．ｕ
Ｍ
Ａ ２２ Ｘ ３
． 上
Ｔ Ｃｌ ６
ｌ
ｄｑ 萄
一 会 ＿ Ｍ
芯片 。
系统 中还有 显 示 电路 ， 电压 转 换 电路 。显示 电 路采用 Ｄ １０ 示模 块 ， Ｓ６２显 由于 ｎ Ｆ ０ 作 电压 为 Ｒ ９ ５工 ３３ ．Ｖ左右 ， 而控 制器 Ａ ８ Ｓ２的 电压 标 准为 ５ Ｔ９ ５ Ｖ采 用 Ａ Ｍ１１ 片实 现 ５ Ｓ １７芯 Ｖ到 ３ ３ 的转 换 ， ．Ｖ 以供 给 ｎ Ｆ０ Ｒ ９５工作 电源 。这 两部 分 电路 在 这 里 就 不 再 赘
个 电容式感 湿 元件 和一 个 Ｎ Ｃ测温 元件 ， 与高 Ｔ 并
性 能 ８位单 片 机 相 连 接 。每 个 Ｄ Ｔ 在极 为 精 Ｈ １ １都 确 的湿 度校验 室进 行校 准 。校准 系数 以程序 的形式
储存的 Ｏ Ｐ内在中， Ｔ 传感器内部在检测信号 的处理
过程 中要调 用这 些校 准系数 。
线收发器件 ｎ Ｆ０ Ｒ ９ ５接收现场送来 的信号后 ， 通过
微 处理 器 的处理 后 ， 过 ＭＡ ２ ２把 信 号传 输 给上 通 Ｘ３
收 稿 日期 ：２ １ ０ ２—０ ３—２ ９ 作者简介 ：杜宇芳 （９ ９一） 男 ， １６ 。 本科 ． 高级工程师 ， 究方 向为 电 研
子信息 产品检测 、 电子医疗器械 检测及智 能建筑工程检 测等。
１ 系统构 成
采 集器 结构 如 图 １所 示 。 由两 部分 组 成 ， 送 发
部分位于现场 ， 收部分位于监测 中心。发送部分 接 由Ｄ Ｔ１ Ｈ １ 集成温湿度传感器 ， 微控制器 ，Ｒ ｇ ５ Ｎ Ｆ０ 及
显 示 部 分 组 成 ， 收 部 分 由 微 处 理 器 、 Ｒ ９５， 接 ｎ Ｆ０
Ｌ—一 Ｐ １ ．
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