基于无线Wifi的远程温度检测调节系统

图1系统网络框图 Fig.1 The system frame chat 图2系统结构框图 Fig.2 基于无线Wi-Fi 的温度检测调节系统

郗艳华 焦振田 谢佳凯

咸阳师范学院，陕西 咸阳712000

摘要：本系统是基于Wi-Fi 设计的远程温度检测及调节系统。系统由主机及Wi-Fi 从机构成。主机为计算机或手机，从机基于MSP430F5529和USR-TCP232-T24模块设计。该系统可以利用无线Wi-Fi 网络，远程监控温度，并对从机做出调节，成本低、用途广、实用性强。

关键词：温度;MSP430F5529;Wi-Fi

中图法分类号： 文献标识码：A

1. 总体方案

该温度检测条件系统由主机和从

机构成。主机为笔记本电脑或具有

Wi-Fi 功能的智能手机。从机由

MSP430单片机控制的温度测量及调

节系统及其USR-TCP232-T24模块组

成。 主机负责发送控制信息和接收

Wi-Fi 模块传送回的温度数据信息。

从机中的单片机负责接收Wi-Fi 模块

传输的控制信号，并对温度调节系统

进行调节。Wi-Fi 模块的作用是主机

与从机的信号中间传递。 2. 系统设计

2.1系统硬件设计 硬件系统选用市场上现有的模块

单元，简化了系统的复杂度，节约了硬

件成本。单片机主控芯片选用MSP430F5529，该芯片集成USB 接口、ADC 、UCSI 等模块，并具有低功耗、大

内存、高速度的优点。利用该单片机，

可以使系统硬件结构更为简单、可靠。

Wi-Fi 模块使用USR-TCP232-T24系列

产品，该产品简单可靠，能够直接实现

远程Wi-Fi 信号与串口信号的相互转换，

避开了对复杂具体的TCP/IP 协议的底层代码编写。温度测量及控制环节使用DS18B20温度传感器配合单片机设计。

2.2操作界面

2.3单元模块设计

2.3.1Wi-Fi 通信模块的设计

系统要求Wi-Fi 模块具有能够与笔记本电脑或手机进行Wi-Fi 通信，同时又能与单片机实现通信，因此上选用具有Wi-Fi 功能与串行通信功能的USR-TCP-T24模块。该产品能够实

电源电路

Wi-Fi 模块(USR-TCP232-T24)

单片机(MSP430F5529)人机界面温度测量(DS18B20)温度调节

图3DS18B20测温原理框图

Fig.3

现串口到Wi-Fi 数据包的双向透明转发，模块内部完成协议转换。串口一侧串口数据透明传输，Wi-Fi 网络一侧是TCP/IP 数据包。用户无需关心细节，通过对模块的简单的模式选择设置即可实现Wi-Fi 到串行通信的双向通信。

2.3.2单片机及温度传感器的电路设计

系统设计为Wi-Fi 到串口通信的双向传输，因此需要选择具有串口通信功能的高性能单片机。MSP430F5529是TI 公司生产的16位超低功耗微处理器，芯片工作频率可达25MHz ，既可实现与Wi-Fi 模块通信，又可完成对温度传感器的控制。

温度传感器DS18B20具有抗扰性强、

精度高等优点。DS18B20测温原理框图

如图3所示。低温度系数晶振用于产生

固定频率的脉冲信号送给计数器1。高

温度系数晶振随温度变化产生的信号

作为计数器2的脉冲输入。计数器1和

温度寄存器被预置在一初值。计数器1

对低温度系数晶振产生的脉冲信号进

行减计数。当计数器1为0时，温度寄存器加1，同时计数器1重装并重新开始计数。如此循环直至计数器2至0，而此时温度寄存器中的值为测量温度。斜率累加器用于补偿和修正测温过程中的非线性。

DS18B20有严格的通信协议来保证各位数据传输的正确性与完整性。该协议定义了几种信号的时序：初始化时序、读时序、写时序。使用单片机的一个I/O 端口与DS18B20相连并读写数据。在单片机成功采集DS18B20传回的温度数据后，单片机将通过串行通信方式将温度信息传给Wi-Fi 模块。当Wi-Fi 模块将控制信号以串行方式发送给单片机时，单片机将执行相应的程序调节温度控制系统。、

2.3.3温度调节电路设计

3. 结论

通过无线Wi-Fi 模块和MSP430单片机控制的温度测量及其调节系统可以快速方便实现远程控制，而且可以通过友好的主机软件实现将强的操作性及可观性。该系统具有较强的可移植性，温度测量与控制可以通简单替换可已变成其他的控制系统。