CN106912007A - 一种基于无线传感器网络的数据采集系统 - Google Patents

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CN106912007A CN201710277420.8A CN201710277420A CN106912007A CN 106912007 A CN106912007 A CN 106912007A CN 201710277420 A CN201710277420 A CN 201710277420A CN 106912007 A CN106912007 A CN 106912007A
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俞阿龙
戴金桥
李正
孙红兵
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Huaiyin Normal University
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    • G08C17/02—Arrangements for transmitting signals characterised by the use of a wireless electrical link using a radio link
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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    • H04W4/70—Services for machine-to-machine communication [M2M] or machine type communication [MTC]
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Abstract

本发明公开了一种基于无线传感器网络的数据采集系统，包含多个无线传感器，所述含多个无线传感器分别采集数据信息并通过无线方式传输到无线接收器中，无线接收器将接收到的数据传输到信号放大器中，信号放大器对输入的微弱电信号进行放大并输出到数模转换器中，数模转换器将输入的模拟信号转换成数字信号并输出到核心控制器中。本发明基于无线传感器网络的数据采集系统采用多个无线传感器组成无线传感器网络，该传感器可以是同类传感器（用于同一项数据的分散检测），也可以是不同种类的传感器（用于不同种类数据的集中检测），适用于不同的数据检测领域，并且系统中设置了数据放大、数据处理模块，有效增加无线传感技术的精度。

Description

一种基于无线传感器网络的数据采集系统
技术领域
本发明涉及一种传感器技术，具体是一种基于无线传感器网络的数据采集系统。
背景技术
现有的一种数据采集系统可以获取多个数据采 集终端采集的数据，数据采集系统按照应用需求对获取的数据进行相应地处理。
然而，随着数据采集规模的扩大，单个数据采集系统涉及的现场仪表数不断增长，单个数据采集系统采集数据量增加，造成数据采集的负荷增加，采集过程经常中断或者发生其他的异常。
进一步，随着数据采集系统的运算负荷不断上升，带来的软件复杂度也不断提高，降低了软件稳定性，甚至造成系统稳定性降低。当采集规模上升后，采集行为本身占用的计算资源变大，占用了同一个工作站(主机 )的其他计算行为。最终降低了工作站上所有计算任务的效率，使得预定的计算任务无法在预设时间内完成。
无线传感器网络是一种分布式传感网络，它的末梢是可以感知和检查外部世界的传感器。WSN中的传感器通过无线方式通信，因此网络设置灵活，设备位置可以随时更改，还可以跟互联网进行有线或无线方式的连接。通过无线通信方式形成的一个多跳自组织网络。
无线传感器网络的优点逐渐被现代化的军事、智能交通、环境监控、医疗卫生等多个领域应用，实现了信息的快速传递，不仅节约了成本，而且提高了工作效率。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于无线传感器网络的数据采集系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种基于无线传感器网络的数据采集系统，包含多个无线传感器，所述含多个无线传感器分别采集数据信息并通过无线方式传输到无线接收器中，无线接收器将接收到的数据传输到信号放大器中，信号放大器对输入的微弱电信号进行放大并输出到数模转换器中，数模转换器将输入的模拟信号转换成数字信号并输出到核心控制器中，和核心控制器通过其接口分别连接显示器、按键模块外部存储器和负载驱动模块。
作为本发明的进一步技术方案：所述信号放大器包括电容C1、二极管D2、场效应晶体管V1和晶体管V2，所述电容C1的一端连接信号输入端IN，电容C1的另一端连接电阻R1和电容C2，电容C2的另一端连接电阻R1的另一端、电阻R2、二极管D1的阴极和二极管D2的阳极，二极管D2的阴极连接电阻R3和场效应晶体管V1漏极，电阻R3的另一端连接电阻R4和电源VCC，二极管D1的阳极连接电阻R6、电位器RP1和电容C3，电阻R2的另一端连接场效应晶体管V1的栅极，场效应晶体管V1的源极连接二极管D3的阳极，二极管D3的阴极连接电阻R5和电阻R6的另一端，电阻R5的另一端连接三极管V2的基极，三极管V2的发射极连接电阻R2和电阻R7，电阻R7的另一端连接电位器RP1的另一端，电阻R2的另一端连接电容C3的另一端，三极管V2的集电极连接电阻R4的另一端和输出端OUT。
作为本发明的进一步技术方案：所述外部存储器为SD卡。
作为本发明的进一步技术方案：所述核心控制器为AT89C52系列单片机。
作为本发明的进一步技术方案：所述多个无线传感器为同一型号无线传感器或不同型号无线传感器。
作为本发明的进一步技术方案：所述三极管V2是N型三极管。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明基于无线传感器网络的数据采集系统采用多个无线传感器组成无线传感器网络，该传感器可以是同类传感器（用于同一项数据的分散检测），也可以是不同种类的传感器（用于不同种类数据的集中检测），适用于不同的数据检测领域，并且系统中设置了数据放大、数据处理模块，有效增加无线传感技术的精度。
附图说明
图1为基于无线传感器网络的数据采集系统的整体方框图。
图2为信号放大器的电路图。
图3为本发明一种实施例的方框图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-3，一种基于无线传感器网络的数据采集系统，包含多个无线传感器，所述含多个无线传感器分别采集数据信息并通过无线方式传输到无线接收器中，无线接收器将接收到的数据传输到信号放大器中，信号放大器对输入的微弱电信号进行放大并输出到数模转换器中，数模转换器将输入的模拟信号转换成数字信号并输出到核心控制器中，和核心控制器通过其接口分别连接显示器、按键模块外部存储器和负载驱动模块。
信号放大器包括电容C1、二极管D2、场效应晶体管V1和晶体管V2，所述电容C1的一端连接信号输入端IN，电容C1的另一端连接电阻R1和电容C2，电容C2的另一端连接电阻R1的另一端、电阻R2、二极管D1的阴极和二极管D2的阳极，二极管D2的阴极连接电阻R3和场效应晶体管V1漏极，电阻R3的另一端连接电阻R4和电源VCC，二极管D1的阳极连接电阻R6、电位器RP1和电容C3，电阻R2的另一端连接场效应晶体管V1的栅极，场效应晶体管V1的源极连接二极管D3的阳极，二极管D3的阴极连接电阻R5和电阻R6的另一端，电阻R5的另一端连接三极管V2的基极，三极管V2的发射极连接电阻R2和电阻R7，电阻R7的另一端连接电位器RP1的另一端，电阻R2的另一端连接电容C3的另一端，三极管V2的集电极连接电阻R4的另一端和输出端OUT。
外部存储器为SD卡。核心控制器为AT89C52系列单片机。多个无线传感器为同一型号无线传感器或不同型号无线传感器。三极管V2是N型三极管。
本发明的工作原理是：作为本发明的一种实施例，将本发明应用于智能家居控制技术上，如图3所示，分别采用无线温度传感器、无线湿度传感器、无线CO传感器作为检测源，采集环境温度、湿度和CO浓度信息并通过无线方式传输到无线接收器中，无线接收器输出接收到的电信号并传输到信号放大器的输入端IN，信号放大器的电路如图2所示，输入信号从IN进入电路，其输入端串入RC电路和两个保护二极管D1、D2，用于防止过电压。二极管D3用于降低后接的低频晶体管V2的基极电位。电阻R6为源跟随器的工作电阻。调节电位器RP1和电容C3的值能够改变放大系数，放大后的信号通过输出端OUT输出，此信号进入数模转换器中转换成单片机能够识别的机器语言，单片机还通过与之接口相连接的显示器、按键模块、外部存储器对数据进行相关的显示、存储和手动处理等操作，同时单片机还通过继电器开关作为驱动控制负载电气设备的动作，负载电气设备包括加热器、制冷器、加湿器、排气扇和报警器，其中加热器和制冷器用于实现温度控制，加湿器用于湿度控制，排气扇和报警用于CO浓度超标时自动启动，整个系统协同工作，为智能家居技术提供有效的保障。
本发明基于无线传感器网络的数据采集系统采用多个无线传感器组成无线传感器网络，该传感器可以是同类传感器（用于同一项数据的分散检测），也可以是不同种类的传感器（用于不同种类数据的集中检测），适用于不同的数据检测领域，并且系统中设置了数据放大、数据处理模块，有效增加无线传感技术的精度。

Claims (6)

1.一种基于无线传感器网络的数据采集系统，其特征在于，包含多个无线传感器，所述含多个无线传感器分别采集数据信息并通过无线方式传输到无线接收器中，无线接收器将接收到的数据传输到信号放大器中，信号放大器对输入的微弱电信号进行放大并输出到数模转换器中，数模转换器将输入的模拟信号转换成数字信号并输出到核心控制器中，和核心控制器通过其接口分别连接显示器、按键模块外部存储器和负载驱动模块。
2.根据权利要求2所示的一种热电偶的传感器补偿方法，其特征在于，所述信号放大器包括电容C1、二极管D2、场效应晶体管V1和晶体管V2，所述电容C1的一端连接信号输入端IN，电容C1的另一端连接电阻R1和电容C2，电容C2的另一端连接电阻R1的另一端、电阻R2、二极管D1的阴极和二极管D2的阳极，二极管D2的阴极连接电阻R3和场效应晶体管V1漏极，电阻R3的另一端连接电阻R4和电源VCC，二极管D1的阳极连接电阻R6、电位器RP1和电容C3，电阻R2的另一端连接场效应晶体管V1的栅极，场效应晶体管V1的源极连接二极管D3的阳极，二极管D3的阴极连接电阻R5和电阻R6的另一端，电阻R5的另一端连接三极管V2的基极，三极管V2的发射极连接电阻R2和电阻R7，电阻R7的另一端连接电位器RP1的另一端，电阻R2的另一端连接电容C3的另一端，三极管V2的集电极连接电阻R4的另一端和输出端OUT。
3.根据权利要求1所示的一种热电偶的传感器补偿方法，其特征在于，所述外部存储器为SD卡。
4.根据权利要求1所示的一种热电偶的传感器补偿方法，其特征在于，所述核心控制器为AT89C52系列单片机。
5.根据权利要求1所示的一种热电偶的传感器补偿方法，其特征在于，所述多个无线传感器为同一型号无线传感器或不同型号无线传感器。
6.根据权利要求2所示的一种热电偶的传感器补偿方法，其特征在于，所述三极管V2是N型三极管。
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