基于ZigBee的无线温湿度监控系统的设计,此文是一篇监控系统论文范文,为你的毕业论文写作提供有价值的参考。
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摘 要： 针对传统环境温湿度检测系统传输距离短、高功耗、布线杂乱的现状,设计一种基于ZigBee的无线温湿度监控系统,它由终端传感器模块和协调器模块组成.无线终端传感器模块的主要功能是采集温度和湿度信息,协调器模块建立并维护ZigBee网络,ZigBee网络经终端模块和协调器模块将数据上传到上位机,达到实时监测的效果.实验表明,终端模块可以正常采集温度和湿度,协调器模块可无线接收数据并通过串口通信,在上位机上能正确显示温湿度信息.
关键词： 温度监控; 湿度监控; ZigBee; 终端传感器模块; 协调器模块; 信息采集
中图分类号： TN948.64?34; TN919.72 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2018）12?0036?04
Abstract： In view of the status quos of short tranission distance, high power consumption, and disordered wiring existing in the traditional environment temperature and humidity detection system, a wireless temperature and humidity monitoring system based on ZigBee is designed. The system is composed of the terminal sensor module and coordinator module. The main function of the wireless terminal sensor module is to collect temperature and humidity information. The coordinator module is used to establish and maintain ZigBee network, which uploads data to the host computer via the terminal module and coordinator module, so as to achieve real?time monitoring. The experimental results show that the terminal module can collect temperature and humidity information normally, the coordinator module can wirelessly receive data and communicate via the serial port, and the temperature and humidity information can be displayed correctly on the host computer.
Keywords： temperature monitoring; humidity monitoring; ZigBee; terminal sensor module; coordinator module; information acquisition
0 引 言
近年来,随着农业规模化和工业自动化的发展,温湿度监测系统越来越多地应用于粮食储存[1]、农业生产中的种植大棚 [2]、工业生产中的环境控制、生物化学制药[3]等领域中,建立监测温湿度网络是十分重要的技术环节.温湿度监测系统采用有线监测设备,布线比较杂乱,检修维护困难,灵活性不高.无线温湿度监测系统结合了传感器和无线通信技术,不需要铺设线路,周围环境影响小,扩展用途容易, 维护检修比较方便.低速率和短距离的ZigBee无线通信技术容易推广应用,工作频段比较灵活,成本和功耗比较小,运行比较可靠,同时具有自恢复能力和自组网功能.
1 硬件设计
基于ZigBee的无线温湿度监控系统原理框图如图1所示,系统由温湿度传感器、单片机、终端模块、协调器模块、PC上位机等组成.单片机采用STM32芯片,以ZigBee为技术支撑向远距离上位机传输信息,分为ZigBee普通节点与ZigBee汇聚节点两部分[4].所有节点使用相同信道进行通信,在上电启动后会形成ZigBee网络,普通节点即作为终端模块采集信息,也可作为路由節点转发数据.在普通节点中,通过控制多种传感器采集环境信息,以多跳方式送给协调器.在协调器模块中,各个节点传输数据经该信道接收,传输给上位机进行显示.
1.1 单片机最小系统设计
单片机最小系统主要由单片机[5]、复位电路、时钟电路组成.单片机采用STM32F103C8T6微控制器,它具有低电压和节能特点,工作电压为2.0～3.6 V.其时钟电路由两个晶振和电容组成,两个晶振频率分别是8 MHz和32 MHz,8 MHz系晶振接在单片机5管脚OSC_IN和6管脚OSC_OUT上,经锁相环倍频后,为单片机提供系统时钟基准频率;32 MHz晶振接在单片机3管脚PC13?OSC_IN和4管脚PC15?OSC_OUT上.单片机7管脚NRST为复位管脚.由于系统内部有数/模转换模拟电路,故需对整个系统进行分开供电,有三路电源,分别为单片机工作电源、模拟电路电源和数/模变换参考电压输入.
1.2 终端模块电路设计
终端模块主要由CC2530芯片、微控制器STM32以及温度传感器DHT11等组成.终端模块主要负责完成对温湿度数据的采集.选择身份启动后启动终端模块,终端模块建立一个端点,若端点与协调器信息描述一致,终端模块和协调器就成功绑定,可进行通信.终端模块组成图如图2所示.
结论：适合监控系统论文写作的大学硕士及相关本科毕业论文，相关监控系统开题报告范文和学术职称论文参考文献下载。
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LoRa技术在矿井温湿度监控系统中应用
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基于ZigBee技术的无线温湿度监控系统
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