一种简易温湿度测控系统

夏斯权+谷志博+郭仕豪+张智鑫

摘 要：为了解决局域测控温湿度数据不准确的缺陷，提出了一种简易温湿度测控系统，硬件部分可以由多个温湿度采集模块组成，并且带有无线传感网络，与传输模块主机设备组成网络，把采集的温湿度数据传送给终端设备，极大的减少人力物力，测试返回的数据准确，整个系统运行可靠。

关键字：温湿度；无线传感网络；测控

0 引言

温湿度的监控在各行各业都有一定的数据要求，特别是大型粮仓、物流货备仓、农业大棚等领域对于温湿度的参数检测更为严格。比较传统的温湿度数据检测完全依靠人工去操作，对于占地面积的比较大的空间，这种操作效率非常低，测试的数据随机性很大，不够稳定，而且人工成本也在不断的提升。为此本文提出一种简易温湿度测控系统，所述控制系统主要包括硬件部分和软件部分，硬件部分可以设计成多个测试点模块，每个测试点模块上都带有无线传感器，作为数据传输的路由部分，同时还在整个控制系统中加入一个主机模块，依采集的优先顺序获取对应测试点的温湿度数据，最后通过主机模块把采集的数据通过串口传输到监控端，这样可以极大减少人工成本，测试的数据都是在一个波动范围里的平均值，相对比较准确，而且稳定。

1 测控系统硬件部分

测控系统硬件部分采用技術成熟，性能稳定的电子设计方案，分为温湿度采集主模块和传输主机从模块两大部分。温湿度采集主模块如图1所示，主要包括微处理器，温湿度传感器及其控制电路，还有ZIGBEE网络传感器。

其中使用的ZIGBEE网络传感器主要涉及一种无线通信技术，其目标是可以实现复杂度低、功耗低、白组织能力强的无线通信网络。为了满足控制系统的基本要求，本系统采用星型ZIGBEE网络拓扑结构，它是一个单跳网络，组成部分包括一个协调器和多个终端节点，其基本结构如图2所示，如果任意两个节点进行通讯，需要将数据经过协调器转发，协调器能够当作路由器使用。

这里的ZIGBEE模块为了满足大空间的数据传输，采用功率放大芯片的路由设备模块，带有2dBi或者6dBi全向天线。

传输主机从模块如图3所示，主要包括微处理器，显示模块，报警器，还有带有全向天线的ZIGBEE主机设备模块。

温湿度采集模块通过温湿度传感器实时采集被测点的温度和湿度，微处理器把采集的数据进行处理给无线传输模块。这里需要说明所有的传输模块与主机设备模块之间都要按照一定协议进行组网，只有传输网络组建成功，才可以自由接发送数据。通过传输主机模块把温湿度采集模块传来的数据发送给远程的监控台，监控台可以是PC主机或者其他可以接收的智能终端。温湿度的高低达到一定的临界值时，监控台根据显示的数据自动发出报警，这样测控人员可以及时进行调控，从而避免不必要的损失。

2 测控系统软件部分

温湿度测控系统是以MSP430单片机为核心主控部件，软件部分是采用单片机C语言编写的模块化程序，主要包括主程序模块、定时器与系统时钟设计模块、温湿度传感器读数据设计模块、无线传感网络ZIGBEE设计模块、串行口数据传输USART设计模块。整个控制系统的软件设计流程如图4所示。

由于系统软件编写的代码较多，这里仅给出主程序部分代码如下：

voidmain（）

{

WDT_STOP（）；

USARTO_INIT（）；

Clocklnit（）；

DHll_lnit（）；

Zigbee_lnit0；

_EIINT（）；

unsignedchar dhlldatabut5]；

unsignedchar string[50]；

while（l）

{

Delay_ms（INTERVAL）；

DHll_GetData（dhlldatabuf）；

DHll_GetData（dhlldatabuf）；

sprintf《char*）string，" {node：%d，t：%d，h：%d} Yn"，NODEI

D，dhl ldatabuf[O]，dh lldatabut[2]）；

Zigbee_Send_Strin（（uchar*） string）；

3 结论

本文提出的一种简易温湿度测控系统，利用温湿度传感器组成多个温湿度采集模块，并且带有无线传输模块，只要一个终端设备就可以掌握整个空间区域对应的温湿度情况，极大的减少了人力的投入，解决以往局域测控的缺陷，而且测试的数据比较准确，带有全向天线的无线设备为系统传输数据的稳定性提供保障，具有一定的推广性。endprint