基于Z_Stack的无线温湿度采集系统_童英华
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基于ZigBee的高压开关柜无线温湿度监测系统作者:吴光荣章剑雄来源:《现代电子技术》2008年第20期摘要:针对高压开关柜温湿度监测的迫切性及其内部不允许布置额外的电缆线等特点,提出基于ZigBee技术的无线温湿度监测方案。
系统的实现基于TI公司的ZigBee解决方案CC2430&Z-Stack和温湿度传感器SHT71,详细讨论硬件设计、软件设计和ZigBee网络终端节点的低功耗问题。
系统可以完成对高压开关柜的温湿度监测,有效地防止事故的发生,可靠性高、安装方便、终端感测节点功耗低,取得了良好的现场试用结果,是高压开关柜温湿度监测的理想解决方案。
关键词:温湿度监测系统;ZigBee;无线传感器网络;高压开关柜;CC2430中图分类号:文献标识码:B文章编号:1004373X(2008)2016903A Kind of Temperature and Humidity Monitoring System for High Pressure SwitchCabinet Based on ZigBee TechnologyWU Guangrong,ZHANG Jianxiong(No.52 Research Institute,China Electronics Group Corporation,Hangzhou,310012,China)Abstract:In application,the high pressure switch cabinet need a temperature and humidity monitoring system,and installation of additional cable is forbidden in it.So a kind of wireless temperature and humidity monitoring system based on ZigBee technology is presented in this paper.Adapting ZigBee solution CC2430&Z-Stack from TI and digital temperature and humidity sensor SHT71 to realize this system.The hardware design,software design and low power consumption of terminal which is a kind of node of ZigBee network are discussed in detail.The temperature and humidity of high pressure switch cabinet are monitored efficiently,and incidents are avoided.The monitoring system works steadily,and can be easily installed.The power consumption of terminal node is very low.Test result indicates that it is a good solution.Keywords:temperature and humidity monitoring system;ZigBee;wireless sensor network;high pressure switch cabinet;CC24301 引言发电厂、变电站的高压开关柜内的母线接头和室外刀闸开关等重要设备,在长期运行过程中,因老化或接触电阻过大而发热。
基于单片机的温湿度监测系统毕业设计一、引言在现代生活和工业生产中,对环境温湿度的准确监测和控制具有重要意义。
温湿度的变化可能会影响产品质量、设备运行以及人们的生活舒适度。
因此,设计一个可靠、精确且易于使用的温湿度监测系统是十分必要的。
本毕业设计旨在基于单片机技术开发一款实用的温湿度监测系统。
二、系统总体设计(一)系统功能需求该监测系统应能够实时采集环境的温度和湿度数据,并将其显示在屏幕上。
同时,系统应具备数据存储功能,以便后续分析和查询。
此外,还应设置报警阈值,当温湿度超出设定范围时能发出警报。
(二)系统组成本系统主要由传感器模块、单片机控制模块、显示模块、存储模块和报警模块组成。
传感器模块负责采集环境温湿度数据,选用了精度高、稳定性好的DHT11 温湿度传感器。
单片机控制模块作为系统的核心,采用了 STC89C52 单片机,负责处理传感器采集到的数据、控制其他模块的工作以及进行逻辑判断。
显示模块采用了液晶显示屏(LCD1602),能够清晰地显示当前的温湿度值。
存储模块使用了 EEPROM 芯片,用于保存历史数据。
报警模块则通过蜂鸣器和指示灯实现,当温湿度异常时发出声光报警。
三、硬件设计(一)传感器接口电路DHT11 传感器与单片机通过单总线进行通信,连接时需要注意数据线的上拉电阻。
(二)单片机最小系统STC89C52 单片机的最小系统包括时钟电路和复位电路。
时钟电路采用晶振和电容组成,为单片机提供稳定的时钟信号。
复位电路用于系统初始化和异常情况下的复位操作。
(三)显示电路LCD1602 通过并行接口与单片机连接,需要配置相应的控制引脚和数据引脚。
(四)存储电路EEPROM 芯片通过 I2C 总线与单片机通信,实现数据的存储和读取。
(五)报警电路蜂鸣器通过三极管驱动,指示灯通过限流电阻连接到单片机的引脚,由单片机控制其工作状态。
四、软件设计(一)主程序流程系统上电后,首先进行初始化操作,包括单片机内部寄存器的设置、传感器的初始化、显示模块的初始化等。
毕业设计基于ZigBee技术的温湿度数据采集系统设计摘要:本设计提出了一种利用新型低功率、低成本的ZigBee无线网络技术来实现分布式温湿度检测系统的方法。
该方法采用了一款含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器芯片SHT11来对温湿度进行数据采集,并采用符合ZigBee标准的CC2430射频芯片作为传感器节点的数据采集和处理单元。
在IAR开发环境下编写和编译传感器节点程序,实现了无线传感器网络采集温湿度信号及传感器节点之间的数据传输功能。
本设计对无线传感器网络化农业工业等温湿度数据采集系统进行了测试和应用性试验,结果表明该系统各项技术性能指标达到设计要求,具有推广和应用价值。
关键词:ZigBee,温湿度,SHT11,CC2430,无线传感网络,数据采集Abstract:This paper proposes a method to realize the distributed detection system of temperature and humidity using zigbee wireless network technology which is new low-power, low cost. The method collects data on temperature and humidity by using a single chip relative humidity and temperature multi sensor comprising a calibrated digital output, using the line with zigbee standard CC2430 radio chip as the sensor nodes in data collection. After writing and compiling procedures in the IAR development environment, sensor nodes achieve a wireless sensor network by collecting temperature and humidity signals and transmission data between nodes. The design makes the application experiment on wireless sensor networks of agricultural industrial temperature and humidity data acquisition system, the results show that the technical performance indicators meet the design requirement with the promotion and application value.Keyword: ZigBee, Temperature and humidity, SHT11, CC2430, Wireless sensor networks, Data acquisition目录1 前言 (5)2 无线传感器网络 (5)2.1 无线传感器网络体系结构 (6)2.2 无线传感器网络特点 (7)2.3 无线传感网络的发展趋势 (8)3 Zigbee技术简介 (9)3.1 Zigbee技术的由来 (9)3.2 Zigbee的技术特点 (9)3.3 Zigbee协议栈 (10)3.4 Zigbee网络拓扑结构 (11)4 系统总体方案设计 (12)4.1 系统总体框架 (12)4.2 无线传感网络节点设计 (12)4.3 系统设计芯片的选择 (13)4.3.1 SHT11介绍 (13)4.3.2 CC2430介绍 (16)4.3.3 RS-485 (17)5 系统的硬件设计 (18)5.1 采集单元设计 (18)5.2 CC2430单元设计 (20)5.2.1 处理器单元设计 (20)5.2.2 通讯模块设计 (21)5.2.3 天线 (21)6 系统的软件设计 (22)7 系统测试 (23)7.1 系统测试结果 (25)7.1.1 组网测试结果 (25)7.1.2 数据传输及显示测试结果 (25)结论 (26)参考文献 (27)致谢 (28)1 前言目前的环境状况逐渐恶化,已引起人们广泛的关注。
基于ZigBee的温湿度采集系统设计近年来,随着无线通信网络技术的飞速发展,人们不需要花费高成本和进行复杂的布线,就能实现系统组网和数据通信。
而ZigBee无线传感器网络因其低功率、低成本的特性,受到了科学爱好者和人们的广泛的关注。
它作为ZigBee 技术和传感器技术相结合的产物,能组建ZigBee无线传感器网络,实现点与点之间的通信。
本设计采用符合ZigBee标准的CC2530作为传感器节点的数据采集和处理单元,并采用了温湿度复合传感器芯片DHT11进行温湿度进行数据采集。
在IAR开发环境下进行传感器节点程序的编写,实现无线传感器网络对温湿度信号的采集,并实现传感器节点之间的数据传输功能。
标签:ZigBee DHT11 CC2530 无线传感网络温湿度数据采集一、温湿度采集系统的总体设计协调器上电后,能够建立ZigBee无线网络,接着终端节点能查找并自动加入该ZigBee无线网络中,这时就建立起了协调器和终端节点的通信。
终端节点能够定时的采集温湿度数据,并将其通过网络发送给协调器,协调器收到温湿度数据后,通过RS232通信串口传输上到PC机。
系统设计原理图如图3-1:图1-1 系统设计原理图1.无线传感器网络节点设计针对ZigBee无线传感器网络的功能和组成,将传感器节点大致分成如下几个部分:采集单元、处理单元、通讯单元、电源单元。
无线传感器网络节点的模块如图1-2:图1-2 无线传感器网络节点的模块2.系统设计的主要任务2.1硬件平台的搭建:基于符合ZigBee标准的CC2530和温湿度传感器DHT11相结合,实现系统对温湿度的采集、存储和收集功能,并通过RS232与PC机相联,把收集到的温湿度数据传输到PC机中进行分析处理。
2.2软件平台的搭建:在IAR开发环境下进行传感器节点程序的编写和编译,实现无线传感器网络对温湿度数据的采集,还能实现传感器节点之间的数据传输功能。
二、温湿度采集系统的硬件设计1.系统采集单元设计鉴于本实验测量环境的特殊要求,需要对温湿度高精确度的测量和长期的保持工作。
基于ZigBee的无线温湿度采集系统设计
杨怀德
【期刊名称】《电脑知识与技术》
【年(卷),期】2016(012)014
【摘要】针对传统温湿度采集系统布线复杂、施工成本高、测量精度低等问题,该文设计了基于ZigBee的无线温湿度采集系统实现方案.该方案选用DHT11芯片采集温湿度信息,选用CC2530对采集到的信息进行分析处理,并实现温湿度信息的无线监测.实验结果表明:该系统能够实现温湿度信息的实时采集和无线传输,具有灵活性、准确度高、实时性等优点.
【总页数】3页(P229-231)
【作者】杨怀德
【作者单位】东莞职业技术学院,广东东莞523808
【正文语种】中文
【中图分类】TP391
【相关文献】
1.基于ZigBee的温湿度无线采集系统设计 [J], 潘晓贝
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3.基于ZigBee的温湿度数据无线采集监测系统设计 [J], 李永成;凌青;吴刚;陈雷;秦琳琳
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基于单片机的气象数据收集系统来监测温室S. Ameur a, M. Laghrouche a, A. Adane b,*Mouloud Mammeri University, LIEPHEM Laboratory, Department of Electronics, Faculty o fEngineering, PO Box 17 RP 15000, Tizi Ouzou, AlgeriaUniversity of Sciences and Technology of Algiers (USTHB), Department of Telecommunic ation,Faculty of Electrical Engineering, PO Box 32 El Alia, Bab Ezzouar, Algiers, Algeria Received 16 August 2000; accepted 5 September 2000摘要气象数据收集系统是基于一个80C32单片机实现的,它隔一定时间(时间可由编程设定从一分钟到一个小时不等)同时扫描十个传感器。
每一天收集的数据都储存在一个可移动的、非挥发性的随机存储器暗合中,然后数据被传送到一个更强处理能力的计算机上。
这个系统是灵活的,且很容转移。
它曾被用于去监测位于Tizi Ouzou附近一个地点温室的香蕉的生长。
结果显示,香蕉的产量在相对湿度和温度(在25度附近变化)达到较高值时产量最大。
1、简介在气象站,经常要做不同的测量来及时地反映天气。
他们主要通过观察地球表面的日射量、空气温度、大气压、湿度、降雨量、风速和风向。
得到的数据然后被各个领域利用,像太阳能转化,水文地理学和农学。
大约有50个气象站遍布在阿尔及利亚,但是他们并没有覆盖整个国家。
其中部分气象站仍旧按照条例和冗长的程序来工作。
再者,每天在偏远的地方管理气象站是很难的,譬如那些坐落在撒哈拉沙漠或者阿忒拉斯和霍加山脉的。
基于Z—Stack的室内温湿度监测系统设计作者:李延张发生来源:《软件导刊》2015年第02期摘要:针对布设线缆监测室内温湿度的传统方式存在的布线复杂、成本较高、维护难及扩展性较差等不足,结合Zigbee及嵌入式开发技术,提出一种基于Zigbee协议栈的ZStack室内温湿度监测系统设计方案。
系统使用射频芯片CC2530、处理器STC89C52和温湿度传感器DHT21,具有结构简单、可靠性与扩展性好、布点灵活等特点,为ZStack应用开发及智能家居环境调控的研究及实现提供重要的理论及应用基础。
关键词关键词:Zigbee;ZStack;温湿度监测;智能家居DOIDOI:10.11907/rjdk.143967中图分类号:TP319文献标识码:A文章编号文章编号:16727800(2015)002009403基金项目基金项目:作者简介作者简介:李延(1990-),男,湖南邵阳人,中南林业科技大学计算机与信息工程学院硕士研究生,研究方向为智能检测与自动控制。
0引言在物联网时代,智能家居发展已成为一种趋势,而温度、湿度与人们的日常生活息息相关,影响着安全、舒适的生活体验。
因此,对这些环境参量进行监测和调节在智能家居生活中必不可少。
采用铺设电缆的传统方式,当需要监测和控制的对象较多时,布线繁琐、维护和升级困难,成本高、灵活性差等一系列的问题就凸显出来\[13\]。
ZigBee技术是一种新兴的短距离、低复杂度的双向无线网络技术,具有能耗低、成本低、网络容量大、时延短和安全等特点\[4\]。
此外,ZigBee还具备自组织网络的功能,能实现网络自我功能恢复。
ZigBee技术以其经济、可靠、高效等优点在物联网中有着良好的应用前景\[5\]。
1系统总体设计方案系统使用单片机STC89C52作为节点控制器,使用数字温湿度传感器DHT21(AM2301)构建节点传感器单元,使用TI无线射频芯片CC2530搭建无线网络节点。