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无线WiFi通信温度监测系统设计

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󰀁󰀁|󰀁󰀁电子制作󰀁󰀁󰀁󰀁2018年4月信息工程

0 引言

在农业生产与生活领域，对于温度监测系统的的使用越

来越广泛，对于传统设备利用串口通信通过布线不便实现较

长距离，跨空间的温度监测，即便使用其布线复杂，架设成

本较高，且长时间运行随着线路老化致使温度数据传输不稳

定。诸如实现温度大棚跨空间对点位的温度监测，北方采暖

期各室内的温度监测，智能生态鱼缸的温度监测，从成本、

美观及实用程度上很难达到平衡。本文基于无线WiFi技术

通讯提出了一种温度监测系统设计，解决了较远距离，跨空

间传递温度信号及布线成本较高，且不能实时监测温度数据

并保存的问题。

1 系统总设计

综合以上对系统的需求，总体结构框图如图1所示。

该温度监测系统主要由新力维WiFi模块，单片机，数字温

度传感器及上位机构成。

图1 控制系统硬件方框图

本系统中的数字温度传感器与无线通讯模块扩展性强，

可增设硬件电路实现多路信号的实时监控，本文以监测一处

温度进行说明。

2 系统功能的实现

WiFi是一种无线连接技术，确切的说本质是一种商业

认证，它允许电子装置被连接到一个无线局域网络（WLAN），

一般使用的UHF2.4G或SHF的ISM5G射频频带。通常是

密码保护连接到无线局域网，有时它也可以是开放的，以使

任何设备可以连接到局域网范围。

无线网络的主要优点是节省了网络布线，不拘束布线条件的限制，因此，非常适合于移动办公用户及跨空间设备用

户的需要，并且由于发射信号功率小于100MW和低于的移

动手机发射功率，对人体的辐射相对较为安全和健康。其基

本组成结构一般为建立配备无线网卡和AP的无线网络。

综述对WiFi模块的这些考量，本系统中的温度采集调

温部分采用香港新力维公司的XLW-210A WiFi模块。该模

块实现串口透明传输，进而支持串口的即插即用，使用户使

用的复杂度大大降低。直接将成本模块取代连接的串口线，

用户轻松实现数据的无线传输，无需作任何设置。

本文中需要用到一对WiFi模块进行关联，主机WiFi电

路与从机WiFi电路，两部分模块的共同原理图部分如图2

所示。

图2 WiFi模块与单片机硬件接口图

WiFi模块UART进行通讯时WiFi模块进行设置时其

RXD,TXD端须接电脑，通过RS232串口线对其系统参数进

行设置，涉及到了RS232电平与TTL电平转换，这里选用

了了常用的MAX232芯片来实现该功能，其内部含有一个

电压电源转换器，能够把输入+5V的电源转换成RS232输

出的+10V电压进而与进算计进行通讯。

单片机串口的波特率设置，当T1作为波特率发生器时，

最典型的用法是使T1工作在自动再装入的8位定时器方式

（即方式2，且TCON的TR1=1，以启动定时器）。这时

溢出率取决于TH1中的计数值，公式为：

()12(256)foscTH×−

这里需要注意的是从机也与单片机进行连接，将

DS18B20采集的温度信息通过WiFi传送到主机，实现室内

温度的实时控制。无线WiFi通信温度监测系统设计

李云峰

(吉林机电工程学校，吉林吉林，132001)

摘要：单片机技术的迅猛发展和无线WiFi技术在全球范围的迅速普及，无线设备线路简化，维修维护成本低廉，跨空间布设操作性强等优势，得到了广泛应用及认可。本设计以香港新力维股份公司生产的无线传输通讯模块为核心，利用单片机技术设计的无线温度监测系统。通过DS18B20利用WiFi模块实现跨空间，多点位温度数据传输。

关键词：单片机；WiFi；温度测量

溢出率

www�ele169�com󰀁󰀁|󰀁󰀁49信息工程

从机的测温元件选用美国DALLAS公司的数字温度传

感器DS18B20，其测量范围在-55℃~+125℃，最高分辨

率为0.0625℃。该元件仅需一个I/O端口，不需要其他任

何外部元件，可以直接将周围环境温度转换为数字信号，通

过位的形式串行输出，软件代码固定，操作使用方面，主机

接收从机WiFi模块传送数据，通过串口传送到MUC使单

片机进行数据处理，对外部电路做出动作。

在软件设置与调试方面，需要用到的软件串口调

试助手，例如CommAssistant，终端仿真程序，例如

SecureCRT这两个软件。

具体操作如下：连接好RS232后打开secureCRT软件，

根据实际使用的电脑串口选择端口号,因为单片机选择的晶

振为11.0592MHZ，这里注意要与单片机串口设置的波特率

一致，该项设置的波特率为9600bps。软件通讯设置如表1。

给串口电路板接通直流5V电源，板上的LED功能灯

亮，模块开始工作。因为模块每次重启后串口工作进行数据

传输，故需要退出数据传输模式（使用“+++”命令），进

入指令配置模式。待模块上的LED指示灯开始闪烁后，在

secureCRT 软件中键入三个“+”号，键入“回车”，将会

出现“vcon”提示符，此时用户可以开始输入命令设置模

块参数。表1 软件参数设置

主机WiFi模块参数从机WiFi模块参数无线设置网络名称、加密类型、密钥等网络名称、加密类型、密钥等网络类型自组网络，创建网络网络类型：自组网络

网络设置IP地址：192�168�2�1子网掩码：255�255�255�0网关地址：192�168�2�1DNS󰀁地址：192�168�2�1协议类型：TCP客户机/服务器设置：C/S󰀁模式：服务器服务器端口号：5000IP地址：192�168�2�2子网掩码：255�255�255�0网关地址：192�168�2�1DNS󰀁地址：192�168�2�1传输协议：TCP客户机/服务器设置：C/S󰀁模式：客户端服务器端口号：5000网络名称命令setssid，设置名称为GL_temp；网

络类型命令setmode，主机设置为0，从机设置为1；传

输协议命令connectype，设置成0为使用TCP传输，

IP命令setip；子关掩码命令setmask；网关地址命令

setgatway；DNS命令setdns。在主从机参数设置完毕后

输入saveconfig保存设置，reboot重启模块使配置生效。

图3为主从机连接示意图。

主从机设置完毕后，接单片机进行正常串口通讯，本设

计中的温度检测与调控是利用该WiFi

模块进行的，温度检测部分的程序是固定的，本文不再阐述。

图3 为主从机连接示意图

3 实验结果

通过电脑和单片机实验台，将软件程序拷入到从机的

单片机中，与WiFi无线传输模块及数字温度传感器连接好

后通电。在另一端通过另外一台电脑和另外一台单片机实验

台，将软件主程序拷入到单片机硬件仿真器中，与主机端的

WiFi传输模块及液晶显示器连接好后通电观察仿真现象，

若升高从机数字传感器端的温度，主机端对应液晶显示面板

上的室内温度显示数字上升，说明无线传输通讯正常，从机

端的温度数据被成功采集并通过WiFi传输模块传到主机，

并在上位机上显示。

4 结论

理论和实验结果证明：该系统在-30~+120ºС范围内进

行温度监测具有良好效果，通讯稳定能够长期进行工作，实

现了全天温度查询及无线温度数据通讯，具有较高的工程应

用价值。与传统有线测温系统相比，该系统通用性良好，组

网方便，具有良好的可扩展性，无线通信速率高、成本低、

灵活性高、兼容性好、布设简单等优点，在工业、农业、医疗、

航空航天以及海洋开发和探索等领域具有很好应用前景。

参考文献

＊ [1]程建华,刘萍,于天琦. 高精度无线通信温度检测系统设计[J/OL]. 传感器与微系统,2017,(03):1-3.

＊ [2]汪升华. 移动互联信息的安全与应付[J]. 电脑知识与技术,2016,12(36):25-26+28.

＊ [3]阎思明. 无线遥控电子密码锁的研究进展与展望[J]. 科技风,2016,(21):66.

＊ [4]杨巍. LED无线通信网络系统软件设计[J]. 齐齐哈尔大学学报(自然科学版),2015,31(06):39-41.

＊ [5]李婧. 基于单片机和WIFI的温度采集系统[J]. 电子制作,2014,(21):11.

＊ [6]赵道新,李炳辰. 基于PCF8591的I2C总线多路温度测量系统[J]. 制造业自动化,2013,35(05):36-37+55.

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基于ZigBee+GPRS的智慧校园监测系统设计

基于ZigBee+GPRS的智慧校园监测系统设计

电子技术

基于ZigBee+GPRS的智慧校园监测系统设计

田丰

（贵州商学院,贵州贵阳，550025 ）

基金项目：贵州商学院自然科学研究项目（2019YJZK01）；贵州省普通高等学校智能物联网工程研究中心（黔教合KY字［2016］016）。

摘要：针对目前高校规模越来越大以及校园安全隐患难以排查等问题，提出将Zigbee无线传感网络与GPRS长距离通信技术应用到校园监 测系统中。采用以CC2530为核心搭建Zigbee无线传感网络，采集校园火灾、照明能耗和校园人员出入信息，并通过GPRS传输至移动终端 和管理系统，实现对数据的存储、分析和显示，达到实时监测和正确决策的目标。

关键词：Zigbee; GPRS;智慧校园；实时监测

图1基于Zigbee+GPRS的智慧校园监测系统框架图随着我国经济的飞速发展和社会

的快速进步，我国的教育事业在近几

年也得到了快速发展。在中央提出“智

慧城市”、“节约型社会”的号召下，

建设“智慧校园”和“节约型校园”

的工作正式提上历史日程。近些年，

随着高等院校逐年扩招，学生数量和

教学楼的数量也越来越多，如何解决电能消耗、校园火灾监

控和人员出入校园的管理问题成为了智慧校园建设中的关

键一环［11o做好高校节能减排、校园火灾监控和平安校园的

工作对维护社会稳定具有重要作用。

1无线通信技术

物联网的无线通信技术很多，主要分为两类：一类是

Zigbee、WiFi、蓝牙等短距离通信技术；另一类是NB-IOT

和LORa等长距离无线通信技术。它们或基于传输速率、传 输距离和功耗的特殊要求，或着眼于功能的可扩展性，各有

千秋。在物联网的智能应用中，不仅需要组建短距离的无线

传感网，大多数时候还需要进行长距离的无线通信。下面就

电池寿命、传输距离、传输速率等角度对几种常见无线通信

技术进行横向和纵向对比，对比结果如表1所示。

从表1可以看出，Zigbee能够满足大面积的布网要求， 成本较低，适宜于智慧校园监测系统无线传感网的组建；

基于ZigBee技术的室内环境监测系统设计

基于ZigBee技术的室内环境监测系统设计

基于 ZigBee技术的室内环境监测系统设计

摘要：基于ZigBee技术的室内环境监测系统设计。它有三大部分组成，所有的数据的传输都在ZigBee搭建的无线传感网络工作。ZigBee模块A用来发送数据，ZigBee模块B用来接受数据，上位机用来显示数据。温湿度传感器和stm32单片机用来采集数据发送给ZigBee模块A。同时用IAR软件编写和编译ZigBee的程序，保证数据的传输。应用于对信息传递的大小的要求很低，对功耗的需求也比较低的场合。

关键词：Zigbee技术；环境监测；无线传感器

引言：随着科技的发展、社会的进步，当今对无线技术需求日益增长，从而孕育出了无线传感网络(Wireless Sensor Network，简称WSN)。无线通信技术WiFi、蓝牙已经被人们熟知，由于他们的功耗大、组网麻烦等原因，很难应用在工业自动化中。为了满足市场的需求，ZigBee就这样诞生了。它有成本低、组网方便、安全性高等优点。应用ZigBee技术可以制造一种低成本、低功耗的检测仪器。

1 主要功能

本设计以STM32单片机作为核心控制元件，ZigBee无线模块作为通信模块，以及DHT11温湿度传感器设计的一款无线传输的温湿度检测仪，其中温湿度传感器DHT11和stm32单片机用来采集数据发送给ZigBee模块A，然后在ZigBee组网内，ZigBee模块A用来发送数据，ZigBee模块B用来接收数据，最后上位机用来显示数据。

2 工作原理 本设计采用STM32单片机作为核心控制元件，使用两块ZigBee无线模块作为通讯模块，首先使接收电路正常供电，进入接收数据状态，等待数据的到来，接着单片机上的程序运行，将单片机上事先存放的数据由ZigBee模块A发射出去，如若发射模块和接收模块在可接受范围内，无线ZigBee B模块接收到信号，在上位机实时显示温湿度数据。

3硬件设计

本设计的方案是把温湿度传感器采集的数据通过单片机stm32发送给ZigBee模块A，再运用ZigBee无线通讯协议把数据传输给ZigBee模块B，最后通过串口把数据在上位机上显示出来。系统方案框图如图1所示。系统的控制核心采用stm32单片机作为中央处理器。温湿度传感器作为接收端，将测试到的温湿度数据导入stm32单片机中，由单片机进行对数据的处理和计算，并将结果发送到ZigBee模块A中，再由ZigBee模块B接收，通过上位机程序在电脑终端显示温湿度传感器所在区域的温湿度数据。

基于单片机的多点无线温度监控系统

基于单片机的多点无线温度监控系统

基于单片机的多点无线温度监控系统

1. 引言

1.1 背景介绍

单片机是一种可以完成特定功能的微型计算机芯片，广泛应用于各种智能设备中。随着物联网技术的不断发展，人们对于无线监控系统的需求也越来越大。在很多场合中，需要对环境温度进行监控，以确保设备的正常运行和人员的安全。传统的有线温度监控系统存在布线复杂、安装维护困难等问题，因此基于单片机的无线温度监控系统应运而生。

基于单片机的多点无线温度监控系统可以实现对多个监测点的温度数据实时监控和远程传输，极大地方便了用户对于温度的监测和管理。通过该系统，用户可以随时随地通过手机或电脑等终端设备查看各监测点的温度情况，及时发现异常情况并进行处理。这对于工业生产、医疗保健、农业种植等领域都具有重要的意义。

本研究旨在设计并实现一种基于单片机的多点无线温度监控系统，为用户提供便捷、高效的温度监测解决方案。通过对系统架构设计、硬件设计、软件设计、无线通信协议等方面的研究，探讨系统在温度监控领域的应用前景和发展趋势。【字数:239】

1.2 研究意义 温度监控在各种领域中都具有重要意义，例如工业生产、医疗保健、环境监测等。随着科技的不断发展，人们对温度监控系统的要求也越来越高，希望能够实现实时、精准的温度监测。基于单片机的多点无线温度监控系统的研究具有重要的实用价值和研究意义。

这种系统可以实现多点温度监测，可以同时监测多个位置的温度数据，实现对整个区域的全面监控。这对于一些需要对多个点位进行监测的场景非常重要，能够提高监测的效率和准确性。

无线通信技术的应用使得温度数据的传输更加方便快捷。不再需要通过有线连接来传输数据，可以实现远距离传输温度数据，大大提高了系统的灵活性和便利性。

通过研究基于单片机的多点无线温度监控系统，可以促进单片机技术与无线通信技术的结合，推动传感器网络技术的发展，为实现智能化、自动化的监控系统奠定技术基础。这对于提高生产效率、降低能耗、改善生活质量等方面都具有重要意义。

冷链中冷库实现网络无线通讯云监控的三种不同组网方案

冷链中冷库实现网络无线通讯云监控的三种不同组网方案

冷库智控专家 天商酷凌科技有限公司

天津XXX有限公司

冷库云远程监控方案

邓昊 2016/5/17

用于实时监测全国冷链库的温度，同时汇总全国冷链库的温度，可在客户端监控全国各仓各时间节点的温度，可查询历史温度 冷库智控专家 客户需求：

1、 需按照冷库布局图出具温湿度实时监控设备方案布局以及报价； 2、 采用无线WIFI通讯传输（优选）、也可提供GPRS通讯传输设备； 3、 用途：用于实时监测全国冷链库的温度，同时能汇总全国冷链库的温度，可在客户端监控全国各仓各时间节点的温度，可查询历史温度； 4、 要求： （1） 温度高出或低于设定值，设备本身报警，系统报警； （2） 全国各仓联网，可在总部或可同时查看几个仓的温度值； （3） 客户端可进行权限设置； （4） 可以实时更新； （5） 历史数据需保存半年； （6） 能够提供一段时间内温度变化趋势。

云智冷平台实现方案说明：

1. 整个冷库工程监控系统三层结构：现场采集层、云服务器平台层、控制终端层；

2. 现场监控站点控制终端RS485总线与各冷库传感器数据采集模块或者信号采集终端通讯。

3. 云智冷控制终端可以通过有线/4G/3G网络联网，数据传送及时安全，云服务器平台容量

弹性，数据备份不丢失；同时模块具备高稳定性和抗干扰能力，温度范围为－40度到

85度，可满足最苛刻的工业环境；

4. 服务器端采用阿里云服务器，平台应用能够有效帮解决海量数据存档和在线备份、数据

加工、内容加速分发、数据挖掘分析、报警监控等多项服务；

5. 现成控制室上位机可安装我公司免费组态软件/活其他品牌组态软件通过OPC server对

冷库现场进行实时数据可视化监控，也可直接通过浏览器登录WEB云平台进行项目的

远程监控；

6. 数据记录周期可以手动设计1秒钟、3秒、10秒等自行选定；

7. 系统模块化设计，1个云平台账户可同时监控多个冷库工程监控点，随时增加监控站点，