无线温湿度采集系统设计

基于CC2530的温湿度监测系统1系统设计思路及整体结构本文的温湿度监测系统是利用ZigBee无线通讯技术为基础，采用CC2530芯片为核心设计的无线传感系统。

在现实中所应用的温湿度监测系统通常需要一个或多个路由器节点和至少一个或多个终端设备，往往是一个非常庞大的ZigBee 无线网络系统，具有非常复杂的网络结构，但是由于在实验环境下，节点数量、制作成本、技术能力等多方面因素，无法构成像现实中的大型无线网络，目前只能实现点对点的温湿度监测和数据传输来模拟现实中的温湿度监测ZigBee网络。

本文中所设计的温湿度监测系统采用点对点通信的模式，可以理解为简化的星型拓扑网络，由一个协调器和一个终端节点组成。

协调器具有无线收发通信部分、处理器部分、与PC机通信的串口部分和电源供电部分。

终端节点与协调器相比不具有串口通信部分而是增加了温湿度采集传感器部分。

当需要温湿度采集时，协调器向终端节点发送控制命令，终端节点通过温湿度传感器DS18B20进行温湿度的采集，之后终端节点将采集的温湿度数据通过无线发送给协调器，由协调器对温湿度数据进行处理后通过串口将温湿度数据传输给PC机，通过上位机软件对温湿度数据进行显示、分析、存储等处理。

由于ZigBee的特点是低功耗，因此本设计中为使节点满足低功耗要求，终端节点还能进入休眠模式，采用定时器唤醒模式每10秒唤醒一次，以最大限度的降低功耗。

系统总体方案图，如图3.1所示。

图3.1 系统总体方案图2系统硬件设计2.1 ZigBee开发套件本设计所用ZigBee开发套件由节点（底板和核心板）2套、仿真器1个、10pin排线1条、USB线2条、2db天线2条和DS18B20温湿度传感器1个构成。

此开发套件具有以下特点：①设计小巧，布局合理。

底板尺寸5*5cm，核心板尺寸2.5*2.5cm；②采用底板加核心板的设计，便于更换模块或板载天线模块；③板上接口资源丰富，传感器即插即用；④板载USB转串口电路，方便笔记本以及没有串口的电脑用户；⑤传输距离远；⑥具备USB高速下载功能，支持IAR集成开发环境；ZigBee开发套件节点底板实物图，如图3.2所示。

图片简介:本技术介绍了一种温湿度监测系统及方法，其中，温湿度监测系统包括显示屏、中心控制器、交换机以及多个安装在各个应用环境内的温湿度检测单元，中心控制器的信号端分别与各个温湿度检测单元连接，中心控制器的信号输出端与显示屏连接，所述交换机分别与中心控制器、数据服务器以及客户端电脑信号连接。

本技术能够实时监控各个应用环境的温湿度，并根据实时的温湿度信息与设定的温湿度信息对比，如果超标，能够实时报警提示，确保生产安全，操作使用方便。

技术要求1.一种温湿度监测系统，其特征在于：包括显示屏(1)、中心控制器(2)、交换机(3)以及多个安装在各个应用环境内的温湿度检测单元(6)，中心控制器(2)的信号端分别与各个温湿度检测单元(6)连接，中心控制器(2)的信号输出端与显示屏(1)连接，所述交换机(3)分别与中心控制器(2)、数据服务器(4)以及客户端电脑(5)信号连接。

2.根据权利要求1所述的一种温湿度监测系统，其特征在于：所述温湿度检测单元(6)包括温湿度检测盒体、温湿度控制器(61)以及温湿度检测探头(62)，所述温湿度检测盒体内安装温湿度控制器(61)，温湿度控制器(61)与温湿度检测探头(62)信号连接，温湿度检测探头(62)伸出温湿度检测盒体。

接有用于显示温度正常的绿灯(63)、用于显示温度非正常的红灯(64)以及用于报警提示的蜂鸣器(65)。

4.根据权利要求1所述的一种温湿度监测系统，其特征在于：所述中心控制器(2)与各个温湿度检测单元(6)之间连接的线缆穿插在KBG管内，KBG管通过管扣固定在墙上。

5.根据权利要求3所述的一种温湿度监测系统，其特征在于：所述温湿度控制器(61)采用485控制器。

6.一种温湿度监测方法，其特征在于：具体包括如下步骤：S1、在各个应用环境中分别安装温湿度检测单元(6)，将温湿度检测单元(6)的供电端与市电接通，在监控室内安装显示屏(1)和中心控制器(2)，将显示屏(1)和中心控制器(2)的供电端与市电接通；S2、将各个温湿度检测单元(6)的信号端与中心控制器(2)的信号端接通，将显示屏(1)和中心控制器(2)的信号端接通；S3、将中心控制器(2)的信号端与交换机(3)接通，交换机(3)与对应的数据服务器(4)接通，交换机通过互联网与客户端电脑(5)信号连接；S4、通过客户端电脑(5)设定各个应用环境中的预定温度范围和预定湿度范围，并将数据保存至数据服务器(4)内；S5、各个温湿度检测单元(6)检测对应应用环境中的温度和湿度，并将温度信息和湿度信息发送至中心控制器(2)，中心控制器(2)将接收的温度信息和湿度信息通过交换机(3)存储在数据服务器(4)内，以便后期查询，同时中心控制器(2)将接收的温度信息和湿度信息通过显示屏(1)显示出来，并显示对应的应用环境信息以及对应的预定温度范围和预定湿度范围。

基于STM32F103C8的温湿度数据采集系统设计作者：刘孝赵刘雨宸董宜孝来源：《无线互联科技》2024年第09期摘要：随着科技的不断进步，人们需要更加智能且精密的电器。

由于人们平时的生活与温湿度应用密切相关，文章设计了基于STM32F103C8的温湿度数据采集系统。

该系统包括STM32F103C8T6主控模块、OLED显示屏显示模块和温湿度采集主要模块。

各种模块独立工作，互不干扰，模块电路内部完善、使用方便、相关衍生功能丰富。

该系统将采集到的数据在显示屏上显示，并在智能终端产品上应用，用户反响良好。

关键词：智能；温湿度；采集；测试中图分类号：TP311.1文献标志码：A0 引言随着科学技术与生产力的发展，人们的生活逐渐富裕，开始追求便捷的生活方式，智能家居监测系统也应运而生。

为了能依据室内温湿度来调整空调、风扇等电器的使用，对室内温湿度的实时采集必不可少。

温湿度数据控制对智能家居起着至关重要的作用。

从电器角度看，温度检测设备可以由接觸式和非接触式组成。

接触式是被测量对象和温度测量传感器之间进行充分的热量交互，最终达到热量平衡时，温度传感器的物理参数值就可以表明被测对象的温度值。

而非接触式温度采集则是通过辐射进行热交换，最常用的方式是采用光电式等传感器来实现。

1 硬件电路设计1.1 温度检测电路该系统主要由温湿度采集模块、STM32F103C8T6主控模块和OLED显示屏模块组成。

各个模块之间电路结构简单，易于焊接，性价比高。

依据“Steinhart-Hart方程”和“电阻式湿度传感器原理”可知：当温度升高时，热敏电阻（Negative Temperature Coefficient，NTC）阻值减小。

温度可由Steinhart-Hart方程求得温度T。

R t=R×EXP［B×（1/T2-1/T1）］由此可知，电阻以非线性方式与温度成反比变化。

其中，B：热敏指数，从规格书获取；T1：固定值，25℃；T2：输入目标温度；R t：热敏电阻阻值；R：标称阻值，从规格书获取；EXP：自然指数函数。

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技术的温湿度远程监测系统设计学生：陈园（指导老师：吴琰）（淮南师范学院电子工程学院）摘要: 针对目前温室大棚农作物大面积种植，迫切需要科学的方法进行智能远程监测的研究现状，设计出一套温湿度远程监测系统。

该系统是有多个采集终端和一个协调控制器组成。

多个终端分别放置不同的大棚内进行实时采集数据，协调控制器的作用就是将多个采集终端通过无线传输过来的的数据进行分析并和PC机连接。

PC机上运行上位机软件实时的监测各大棚的温湿度信息。

多个终端和协调控制器均采用TI公司新一代CC2530芯片；温湿度传感器采用市场上比较流行的DHT11；无线传输采用ZigBee协议；上位机软件采用labVIEW编写，并通过RS-232与协调控制器连接通信。

通过实物测试了ZigBee无线传输的稳定可靠性，丢包率在误差范围内。

温湿度采集有0.5s延时时间，满足实时性要求。

关键词:终端；协调控制器；DHT11；CC2530；ZigBee；上位机Design of Remote Monitoring System for Temperature andHumidity based on ZigBee TechnologyStudent: Chen Yuan(Faculty Adviser：Wu Yan)(college of electronic engineering, Huainan Normal University)Abstract:According to the current situation of the research on the intelligent remote monitoring of greenhouse crops, the research status of intelligent remotemonitoring is urgently needed, and a set of remote monitoring system fortemperature and humidity is designed. The system is composed of a plurality ofacquisition terminals and a coordinated controller. Multiple terminals are placed indifferent greenhouses for real-time collection of data, the role of the coordinationcontroller is to collect more than one collection terminal through wireless datatransmission over the data analysis and PC machine connection. Temperature andhumidity information operation software of PC real-time monitoring of thegreenhouse on PC. A plurality of terminals and a coordinated controller are used ina new generation of CC2530 chip of TI company; temperature and humidity sensorused on the market more popular DHT11; wireless transmission based on ZigBeeprotocol; PC software using LabVIEW, and connected with the communicationthrough the RS-232 and coordination controller. The reliability of ZigBee wirelesstransmission stability test through the physical, the packet loss rate is in the rangeof error. Temperature and humidity acquisition 0.5s time delay, meet the real-timerequirements.Keywords:Terminal; coordination controller; DHT11;CC2530; ZigBee; host computer1. 绪论1.1 设计背景和研究意义现如今我国已经成为世界第一粮食生产大国，据有关统计说明，我国农作物设施栽培面积已经超过210万hm2。

BI YE SHE JI（20 届）基于蓝牙的无线温度采集系统设计所在学院专业班级自动化学生姓名学号指导教师职称完成日期年月摘要:本课题设计的是一套无线温度数据采集系统，主要用于对环境温度的采集与监控。

系统采用基于无线网络的设计思想和温度采集技术。

无线传输可让远程布线所带来的施工麻烦减少，成本大的劣势。

本设计用单片机AT89C51为主的硬件，设计了包括检测温度，温度显示，系统控制，串口通信等外围电路。

单片机AT89C51作为主单片机完成测量和控制以及与通信单片机的数据通信、无线收发控制等功能。

无线温度数据采集系统是利用下位机设置温度上下限和实时温度的采集，并将结果传输到上位机，以达到对温度的比较、控制。

关键词： AT89C51 温度采集蓝牙模块 DHT11温湿度传感器指导老师签名：Based on the bluetooth wireless temperature acquisition Abstract:This paper introduces a kind of wireless monitoring system which is used to control temperature condition. The system adopts wireless network and temperature collect technique. The wireless communication can avoid the shortcoming of remote wire transmission, such as large wastage, high cost etc. This design uses AT89C51，The monolithic integrated circuit is the main hardware，In order to realize design goal this design including temperature gathering，the temperature demonstrated that，the systems control，strung together periphery electric circuit and so on mouth correspondence.The main MCU (AT89C51) takes charge of measurement，control and communication with the communication MCU. The communication MCU (AT89C51) is used to control receiving and sending data in the wireless communication. The system wireless temperature control system is uses in the lower position machine establishment temperature the lower limit，with real-time temperature gathering，transmits to on position machine，by achieves to the temperature comparison，the control.Keywords: AT89C51 Temperature gathering Bluetooth Module DHT11 Temperature Humidity SensorSignature of Supervisor：目录1 绪论2 方案论证2.1温度采集方案 (2)2.2无线数据传送方案 (2)2.3显示界面方案 (2)3 系统总体设计3.1系统总体分析 (4)3.2设计原理 (5)4、各个元器件及芯片简介4.1 AT89C51单片机介绍 (7)4.2 DHT11温度传感器简介 (8)4.3 蓝牙模块介绍 (10)4.4蓝牙串口通信助手 (12)4.5 1602液晶显示屏介绍 (14)5、各部分电路设计5.1 电源电路 (15)5.2 复位电路 (15)5.3 串口电路 (16)5.4 显示电路 (17)5.5 系统整体电路图 (18)6程序分析与设计7、制作与调试7.1 硬件调试方法 (20)7.2 软件调试方法 (20)结论 (23)参考文献 (24)致谢 (25)附录1：硬件总图 (25)附录2:温度采集部分编程 (26)1、绪论现代工业和农业的生产，对数据采集的传输大部分是有线的，因为有线传输的距离、速率和抗干扰能力都比无线好；但对那些很偏的或不方变搞线缆的地方进行温度检测时，采用无线就要优于有线了对于这个功能，设计无线数据采集与监控系统的无线传输。

室内温湿度检测系统设计【摘要】本文介绍了室内温湿度检测系统设计的相关内容。

在分别从研究背景、研究目的和研究意义三个方面进行了论述。

在正文部分则详细阐述了传感器选择与布局设计、硬件系统设计、软件系统设计、系统性能测试以及数据处理与分析等内容。

在总结了设计的成果，并展望了未来的发展方向，同时也对系统的局限性进行了讨论。

通过本文的介绍，读者可以了解到室内温湿度检测系统设计的具体过程和关键技术，以及该系统在实际应用中的重要性和潜在的局限性。

【关键词】室内温湿度检测系统设计、传感器、布局设计、硬件系统、软件系统、性能测试、数据处理、设计总结、未来展望、局限性讨论。

1. 引言1.1 研究背景室内温湿度检测系统设计的研究背景对于室内环境的监测与调控起着至关重要的作用。

随着人们对居住环境舒适性的要求不断提高，室内温湿度的监测，实时控制以及数据分析变得愈发重要。

传统的温湿度检测方法主要依靠人工测量或使用简单的仪器进行监测，然而这些方法存在人力成本高、数据采集不精确等问题。

随着物联网技术的快速发展，室内温湿度检测系统的设计与应用变得更加便捷与智能。

通过使用各种传感器技术，可以实时监测室内温湿度数据，并通过硬件系统和软件系统实现数据处理与分析，从而实现智能化的室内环境监测与控制。

这不仅可以提高居住环境的舒适性，还可以节约能源资源，提高生活质量。

设计一套稳定、精准和智能的室内温湿度检测系统对于现代生活具有重要意义。

通过本研究，我们将探讨传感器选择与布局设计、硬件系统设计、软件系统设计、系统性能测试以及数据处理与分析等方面，为室内温湿度检测系统的设计与应用提供一定的参考和指导。

1.2 研究目的研究目的是为了设计一个能够准确监测和控制室内温湿度的系统，以提高室内环境的舒适度和健康性。

通过对室内温湿度的实时监测和分析，可以及时调整空调和加湿器的工作状态，确保室内空气质量达到最佳状态。

研究还旨在探索利用传感器技术和数据处理算法来实现智能化控制系统，从而提高能源利用效率和节约资源。