CN205486753U - 无线多点温湿度检测系统 - Google Patents
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Abstract
无线多点温湿度检测系统,包括数据采集端和数据接收终端两部分,这两部分通过无线方式通信,其特征在于:数据采集端包括无线温湿度传感器网络,无线中继器;数据接收终端包括无线接收器、无线温湿度传感器和上位机;无线温湿度传感器采集到的数据打包送给无线中继器,无线中继器将数据按照协议打包发出;数据接收端接收到无线中继器转发的数据后,按相应的通信协议取出有效数据,通过串口发送给上位机,上位机系统管理软件对数据进行分析和处理。本实用新型通过无线网络远距离、高效率实现多点实时监测温、湿度的变化和数据的无线采集,实现远距离、高效率、低成本监测,还可设置温湿度上限,当温湿度超限时有报警提示。
Description
技术领域
本实用新型涉及自动化技术领域,尤其是指一种无线多点温、湿度检测系统。
背景技术
粮食是人类生存的必需品,温度与湿度是保存好粮食的先决条件,我国的公粮现均集中存放在国家或地方的仓库中,最大粮库方圆几公里,仓库库房数十个,测点可达数千个。按照国家粮食保护法则,必须定期抽样检查各点的粮食温度与湿度,以确保粮食的存储质量。
档案馆中的档案资料同样会受到外界空气温湿度变化的影响,纸张纤维热胀冷缩,使强度降低,湿度过大会使霉菌和害虫滋长,以致造成资料质变。
由此可见,温度、湿度监测在人们现实生活生产中日渐广泛,在发电厂、纺织、食品、医药、仓库、农业大棚等众多的应用场所,对温度、湿度参量的要求都非常严格,因此能否有效对这些领域的温、湿度数据进行实时监测是一个必须解决的重要问题。
目前最简单的监测温度、湿度是采用人工的方式,这种方式不仅效率低,劳动时间长,而且会由于抽样的不具代表性使得监测结果失去其应有的意义。或者采用单片机为控制核心的有线温湿度采集系统,然而这种方式每个测试点都需要各自独立的信号线,要实现多点监测不仅需要成百上千条信号线,而且因数据传输距离较远,需要很长的通信电缆,造成资源的极大浪费,而且成本较高。因此设计出一款远距离、高效率、低成本的无线多点温湿度检测系统很有必要。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种无线多点温湿度检测系统,通过无线网络实时监测温、湿度的变化。人们可以直接在总控制室对工、农业温湿度进行检测监控,实现工、农业生产的智能化,而且成本很低。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:无线多点温湿度检测系统,无线多点温湿度检测系统,包括数据采集端和数据接收终端两部分,这两部分通过无线方式通信,数据采集端包括无线温湿度传感器网络,无线中继器;数据接收终端包括无线接收器、无线温湿度传感器和上位机;无线温湿度传感器采集到的数据打包送给无线中继器,无线中继器将数据按照协议打包发出;数据接收端接收到无线中继器转发的数据后,按相应的通信协议取出有效数据,通过串口发送给上位机,上位机系统管理软件对数据进行分析和处理,上位机与无线收发器直接通过串口RS232通信。
无线温湿度传感器由主控制器、温湿度传感器DHT11和无线芯片组成;无线接收采用低功耗无线芯片NRF24L01;无线温湿度传感器、无线中继器及数据接收端所采用的控制器均为MEGAL16;数据采集端包括125个无线中继器及每个中继器收发控制的6个无线温湿度传感器,系统有125×6个温湿度数据采集点;无线温湿度传感器可设置温、湿度上限报警。
无线温湿度传感器的主控制器采用AVR系列的单片机ATmegal16;单片机ATmegal16与无线芯片NRF24L01采用SPI串行通信;单片机的硬件SPI口与无线芯片的SPI通信口相连;单片机的PB3与无线芯片的CE相连;单片机的外部中断口INT2与无线芯片的数据接收完成中断口IRQ相连;单片机的PA0口与温湿度传感器DHT11的DQ接口相连,实现对温湿度传感器DHT11的控制以及读取温湿度信息。
本实用新型的积极效果是:通过无线网络远距离、高效率实现多点实时监测温、湿度的变化和数据的无线采集,能同时实现125×6个温湿度节点的数据采集,直观地把温、湿度数据情况反映给人们,另外还能通过上位机软件设置温湿度上限,当温湿度超限时进行报警提示。并避免资源浪费,大大降低成本。
附图说明
图1是本实用新型系统结构框图;
图2是无线温湿度传感器电路图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作详细说明:
请看图1,无线多点温湿度检测系统,包含数据接收终端和数据采集端两部分,这两部分通过无线方式通信。数据采集端包括无线温湿度传感器网络,无线中继器;数据接收终端包括无线收发器、无线温湿度传感器和上位机,上位机与无线收发器直接通过串口RS232通信。无线温湿度传感器采集到的数据打包送给无线中继器,无线中继器将数据按照协议打包发出;数据接收端接收到无线中继器转发的数据后,按相应的通信协议取出有效数据,通过串口发送给上位机,上位机系统管理软件对数据进行分析和处理。数据采集端包括125个无线中继器及每个中继器收发控制的6个无线温湿度传感器,系统能实现125×6个温湿度节点的数据采集;无线温湿度传感器可设置温、湿度上限报警。
系统中无线收发器的地址根据上位机的数据采集命令自动设置,每个无线中继器的地址唯一,负责6个无线温湿度传感器数据的收发。温湿度数据采集方式分两种:一种是上位机循环发送数据采集命令,系统循环对每个节点进行数据采集。第二种是上位机下达某一节点数据采集命令,无线收发器根据节点号,将采集命令发送给对应的无线中继器。
请看图2,无线温湿度传感器由主控制器、温湿度传感器DHT11和无线收发模块组成,无线接收采用低功耗无线传输单元NRF24L01;无线温湿度传感器、无线中继器及数据接收端所采用的控制器均为MEGAL16;图2中1为电压电路,采用9V电池供电,经LM1117-3.3V电源电压转换芯片转换成系统需要的3.3V电压。图中2是主控芯片与无线收发芯片,以及主控芯片与温湿度传感芯片的连接图。无线温湿度传感器主控芯片采用AVR系列的单片机ATmegal16,无线芯片采用NRF24L01,温湿度传感器采用一线数字芯片DHT11。各功能芯片连接如下:单片机ATmegal16与无线芯片NRF24L01采用SPI串行通信;ATmegal16的硬件SPI口SCK、MOSI、MISO、SS分别与NRF24L01的SPI通信口SCK、MISO、MOSI、CSN相连;ATmegal16的PB3与NRF24L01的使能端CE相连;ATmegal16的外部中断口INT2与NRF24L01的数据接收完成中断口IRQ相连。单片机ATmegal16的PA0口与温湿度传感器DHT11的DQ接口相连,实现对DHT11的控制以及读取温湿度信息。
本实用新型的实施例只是说明本技术的方案,不限于本专利申请的保护范围,凡在本技术方案基础上做出效果相同的变化或改进,都被本专利申请所涵盖。
Claims (3)
1.无线多点温湿度检测系统,包括数据采集端和数据接收终端两部分,这两部分通过无线方式通信,其特征在于:数据采集端包括无线温湿度传感器网络,无线中继器;数据接收终端包括无线接收器、无线温湿度传感器和上位机;无线温湿度传感器采集到的数据打包送给无线中继器,无线中继器将数据按照协议打包发出;数据接收端接收到无线中继器转发的数据后,按相应的通信协议取出有效数据,通过串口发送给上位机,上位机系统管理软件对数据进行分析和处理,上位机与无线收发器直接通过串口RS232通信。
2.根据权利要求1所述的无线多点温湿度检测系统,其特征是,无线温湿度传感器由主控制器、温湿度传感器DHT11和无线芯片组成;无线接收采用低功耗无线芯片NRF24L01;无线温湿度传感器、无线中继器及数据接收端所采用的控制器均为MEGAL16;数据采集端包括125个无线中继器及每个中继器收发控制的6个无线温湿度传感器,系统有125×6个温湿度数据采集点;无线温湿度传感器可设置温、湿度上限报警。
3.根据权利要求1所述的无线多点温湿度检测系统,其特征是,无线温湿度传感器的主控制器采用AVR系列的单片机ATmegal16;单片机ATmegal16与无线芯片NRF24L01采用SPI串行通信;单片机的硬件SPI口与无线芯片的SPI通信口相连;单片机的PB3与无线芯片的CE相连;单片机的外部中断口INT2与无线芯片的数据接收完成中断口IRQ相连;单片机的PA0口与温湿度传感器DHT11的DQ接口相连,实现对温湿度传感器DHT11的控制以及读取温湿度信息。
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CN106205098A (zh) * | 2016-08-30 | 2016-12-07 | 广东柯内特环境科技有限公司 | 环境物联网无线数据采集传输终端 |
CN107529232A (zh) * | 2017-09-26 | 2017-12-29 | 南京哈卢信息科技有限公司 | 一种低功耗物联网网络中继架构 |
CN112229447A (zh) * | 2020-10-15 | 2021-01-15 | 广州大学 | 多点温湿度巡回检测系统和方法 |
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