基于Zigbee的温度湿度监测系统的研究

基于Zigbee 的温度湿度监测系统的研究

王公堂，李艳华，杨宝

（山东师范大学物理与电子科学学院，山东济南250014）

摘要：根据一些环境温度湿度实时监测的需要，采用首个符合Zigbee 标准的CC2430射频芯片，以SHT10为温湿度传感器来设计实现温度湿度的数据采集与传输。利用TI 公司的Z-Stack 协议栈在IAR 开发环境下，建立一个无线传感器网络。网络协调器通过RS232串口与PC 通信，实现对温度湿度的无线智能监测关键词：Zigbee ；无线网络；CC2430；温度湿度监测中图分类号：TP274.2

文献标识码：A

文章编号：1674－6236（2013）01-0063-04

Research of temperature and humidity system based on Zigbee

WANG Gong -tang ，LI Yan -hua ，YANG Bao

（College of Physics and Electronics ，Shandong Normal University ，Jinan 250014，China ）

Abstract:According to the needs of some real -time monitoring of environmental temperature and humidity ，the CC2430RF chip that first meets Zigbee standard and SHT10sensor are used to design and implement the data acquisition and transmission of temperature and humidity.It uses the Z -Stack protocol of TI Company under IAR development environment to establish a wireless sensor network.The network coordinator communicate with PC by RS232serial port to realize the wireless intelligent monitoring of temperature and humidity.

Key words:Zigbee ；wireless network ；CC2430；monitoring of temperature and humidity

收稿日期：2012-09-17

稿件编号：201209118

基金项目：山东省研究生教育创新计划资助项目（SDYY11115）

作者简介：王公堂（1964—），男，山东济宁人，硕士，副教授。研究方向：电子测量及智能化仪表。

在生命科学设施、计量校准实验室和电子制造环境，温度和湿度往往需要监测和报警显示，以保障产品和工艺；在农业种植、环境监测和我们的日常生活中，要时刻关心环境变化，只有在适宜的温度和湿度下，才能获得更大的效益。以往的测温测湿系统都是通过CAN 或RS485等有线方式传送数据，线路复杂布线困难，成本高，老化、容易受雷击等问题影响了其可靠性。另外，像温度、湿度传感器这样的设备并不需要很大的功耗和数据传输速率。Zigbee 技术弥补了低成本、低功耗和低速率无线通信市场的空缺，其成功的关键在于丰富而便捷的应用。

Zigbee 技术有自己的无线电标准，在数千个微小的传感

器之间相互协调实现网络通信。这些传感器只需要很低的功耗，以接力的方式通过无线电波将数据从一个传感器传到另一个传感器，它们的通信效率非常高。无需布线，可以按照需要增减温度湿度采集节点，自组织网络，并且节点功耗低，生命周期长，使用灵活方便。因此，采用Zigbee 技术来设计温度湿度监测系统，具有明显的实用价值和现实意义。

1Zigbee 技术及协议栈

Zigbee [1]是一种新兴的短距离、低速率、低成本无线网络

技术，是一个由可多到65000个无线数传模块组成的一个无线数传网络平台。Zigbee 协议栈[2]对那些涉及Zigbee 的层予以定义。IEEE 802.15.4标准定义了最下面的两层：物理层（PHY ）和介质接入控制子层（MAC ）。Zigbee 联盟提供了网络层和应用层框架的设计，其中应用层的框架包括了应用支持子层（APS ）、设备对象层（ZDO ）和由制造商制订的应用对象。

Zigbee 支持的设备类型包括FFD （全功能设备）和RFD （半功

能设备）。FFD 可以和FFD 和RFD 通信，可以为PAN 协调器，路由器和终端设备。RFD 只能和FFD 通信，只能作为终端设备。在IEEE802.15.4物理层和MAC 层基础上，Zigbee 网络层提供了一些功能，比如动态网络的建立、地址、路由和发现一跳的邻居节点等。

2系统的组成

该监测系统由Zigbee 协调器、Zigbee 路由器、若干个

SHT10温湿度传感器组成的树状网络结构图。其中，传感器

节点[3]分布于需要监测的区域，负责对数据的感知和处理，并通过无线射频信号发射给路由器，再通过路由器的转发将数据传给协调器，最终通过RS232串口将数据送入监控主机，监控主机放在监控室，负责数据存储和对数据的进一步处理。Zigbee 网络中，每个设备拥有两个地址：一个是64位

IEEE 物理地址，每个节点拥有全球唯一的MAC 地址，另一

个是所在PAN 里独有16位网络地址，也称短地址。网络地

电子设计工程

Electronic Design Engineering

第21卷

Vol.21

第1期No.12013年1月Jan.2013

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基于单片机的无线温湿度采集系统设计说明

毕业论文（设计）论文题目无线温湿度采集系统设计

二零一一年六月目录 1 引言 (1) 2 设计要求 (1) 3 系统总体方案 (1) 4 采集模块硬件电路设计 (2) 4.1 电源模块设计 (2) 4.2S H T10温湿度传感器 (3) 4.3A T89S52芯片介绍 (4) 4.3.1 时钟电路 (4) 4.3.2 复位电路……………………………………………………………………… 5 4.4n R F905功能的实现 (5) 4.4.1n R F905的接口 (5) 4.4.2 nRF905的工作模式………………………………………………………… 6 4.4.3 器件配置 (7) 4.4.4n R F905供电电源 (8) 5 接收模块硬件电路设计 (8) 5.1n R F905的接收流程 (8) 5.2L C D1602液晶显示 (9) 6 软件设计………………………………………………………………………… 10 6.1 采集模块软件设计…………………………………………………………… 10 6.2 接收模块软件设计…………………………………………………………… 1 2 6.3 nRF905通过SPI口与单片机通讯 (13) 7 系统调试与性能分析…………………………………………………………… 1 4

结论 (15) 致谢 (15) 参考文献 (16) 附录A 发射模块电路图……………………………………………………………18附录B 接收模块电路图…………………………………………………………… 19 附录C n R F905原理图 (20) 附录D 实物图……………………………………………………………………… 2 1 无线温湿度采集系统设计摘要：温湿度测量在工业生产中有着广泛的应用。通常，要实现温湿度测量和自动控制，监控室与现场之间必须敷设大量的电缆，这是一个麻烦的问题。本文提出采用无线温湿度测量的方案，不必敷设电缆，可以节省费用和时间。该采集系统是以AT89S52芯片为主要，利用数字式温湿度传感器SHT10进行收集，将收集数据传给单片机AT89S52，经过处理从无线发送模块nRF905发射出去，单片机通过模拟SPI口实现与nRF905之间的通信，因为nRF905兼具发射和接收功能，经过一定距离的通信，接受模块通过NRF905将数据传给 AT89S52，单片机经处理后，将数据传给显示屏LCD1602.完成无线数据采集与发送。关键词：nRF905 AT89S52 AHT10

环境温湿度参数实时监测系统

摘要采用单片机对温度、湿度等环境参数进行监测是一个工业生产中经常遇到的监测问题，采用单片机不仅具有监测方便、操作简单等优点，而且可以在节约成本的同时大幅度的提高监测质量。本文设计了单片机构成的环境温度、湿度参数实时监测装置，本装置以单片机AT89C51为控制核心，采用独特的单总线数字式温度传感器DS18B20进行温度采集，采用湿敏电容HS1101对湿度参数进行采集。LCD液晶显示屏对于当前的温度值和湿度值进行实时的显示，可以方便用户直观的了解所测得的温度、湿度环境参数值。用户可使用按键根据自身要求设定温湿度上下限，同时，报警装置可依据用户的设定针对温湿度超限情况进行报警。关键词：温湿度监测；超限报警；LCD显示 Abstract MCU is always used in industry measurement as temperature and humidity measurement. With MCU, it can be more convenient and simple to complete the measurement efficiently. The paper designs a real-time temperature and humidity measurement device based on MCU. The device adopts AT89C52 as the control. The device also make use of DS18B20 to obtain the digital temperature signal and HS1101 to gain the analogue humidity signal. In the design, LCD is used to display the

温度数据采集系统

第三章系统硬件设计温度数据采集系统和接收显示硬件电路主要包含温度数据采集、发送、接收和显示等模块，温度数据采集采用数字式温度传感器DS18B20，数据的发送和接收采用无线数据收发模块PTR2000，整个系统采用单片机STC89C52进行各模块的协调控制，下面对各个模块进行介绍。 3.1 数字温度传感器DS18B20 3.1.1 DS18B20 的性能特点 DS18B20 是由DALLAS 半导体公司生产的单线型智能数字温度传感器，是新一代适配微处理器的智能温度传感器，广泛应用于工业、农业等领域，具有体积小、接口方便和传输距离远的特点，在一根通信线上可以挂很多个DS18B20，很方便。具有以下特点：（1）具有独特的1-Wire 接口，只需要一个端口引脚就可以进行通信；（2）具备多节点能力，能够简化分布式温度检测应用中的设计；（3）不需要外部元件；（4）可以直接从数据线供电，电源电压范围在3～5.5V；（5）在待机状态下可以不消耗电源电量；（6）测量温度范围在-55～+125℃；（7）在-10～+85℃时测量精度在±0.5℃；（8）可以用程序设定9～12 位分辨率；（9）用户可根据需要定义温度的上下限报警设置。 DS18B203 脚封装的管脚排列图如图3.1.1 所示。

图 3.1.1 DS18B20 管脚排列图 DS18B20 只有三个引脚。其中，引脚1 和3 分别是GND 和VDD，引脚2 是DQ 端，是用于数据信息的输入和输出。当给DS18B20 加电后，单片机可以通过DQ 端写入命令，并可以读出含有温度信息的数字量。在使用寄生电源情况下，可以向DS18B20 提供电源。 3.1.2 DS18B20 的内部结构 DS18B20的内部框图如图3.1.2所示。图3.1.2 DS18B20的内部框图 DS18B20主要由64位ROM、温度传感器、非易失性温度报警触发器TH和TL及暂存器四部分组成。64位ROM存储器具有独一无二的序列号，可以看作是该DS18B20的地址系列号，是在出厂前就被光刻好的。暂存器各字节具有不同的意义，0和1字节是用于存储温度传感器数字输出的温度寄存器；2字节和3字节分别是非易失性上限报警触发寄存器（TH）和下限报警触发寄存器（TL）；4字节的配置寄存器能够用来设置温度转换的精度； 5、6和7字节作为内部保留使用。DS18B20有两种供电方式，可以使用寄生电源供电，也可以使用外部电源。在使用寄生电源的时候，不用外部电源，而是在总线为高时由DQ端提供电源，同时向内部电容充电，以求在总线拉低时为DS18B20提供电量。上电后，DS18B20进入空闲状态；当MCU向DS18B20发出Convert T [44h]的命令后，DS18B20 向MCU传送转换状态，开始温度测量和A/D转换。温度数据以带符号位的补码形式存储在温度寄存器中，温度寄存器格式如图3.1.3所示。图3.1.3 DS18B20温度寄存器格式温度的正负值是由符号为来说明的，正为0，负为1。表3.1给出一部分数字数据与温度的对应关系。表3.1 DS18B20温度与数据对应关系

温湿度监测系统

山东科技大学泰山科技学院实训报告嵌入式课程综合实训报告书课题名称：温湿度监测系统系（部）：信息工程系专业班级：嵌入式专业方向09班学生姓名：学号：完成日期：山东科技大学泰山科技学院

1 绪论嵌入式系统是指操作系统和功能软件集成于计算机硬件系统之中。简单的说就是系统的应用软件与系统的硬件一体化，类似与BIOS的工作方式。具有软件代码小，高度自动化，响应速度快等特点。特别适合于要求实时的和多任务的体系。嵌入式系统技术具有非常广阔的应用前景，其应用领域可以包括:工业控制、交通管理、信息家电、家庭智能管理系统、POS网络及电子商务、环境工程与自然等。本课题就是把嵌入式系统的优势利用到仓库的温湿度监控系统中。在仓库的货物的管理中，防潮、防霉、防腐、防爆是衡量仓库管理质量的重要指标，它直接影响到储备物资的使用寿命和工作可靠性。为保证日常工作的顺利进行，我们需要实时知道温湿度的具体变化，因此首要问题就是加强仓库内温度和湿度的监测工作。传统的方法是用与湿度表、毛发湿度表、双金属式测量计和湿度试纸等测试器材，通过人工进行监测，对不符合温度和湿度要求的库房进行通风、去湿和降温等工作。这种人工测试方法费时费力、效率低、测试的温度湿度误差大随机性大，而且库区的面积越来越大，因此我们需要一种造价低廉、使用方便、测量准确、传输能力强和通信距离远的监控系统来有效地对仓库货物进行监管。本课题的目的就是利用ARM控制器来实现工业现场温度、湿度的采集和无线传输，在远程可以显示温度和被送到上位机。 1.1设计目的注重培养综合运用所学知识、独立分析和解决实际问题的能力，培养创新意识和创新能力，并获得科学研究的基础训练。了解所选择的ARM芯片各个引脚功能，工作方式，计数/定时，I/O口，中断等的相关原理，并巩固学习嵌入式的相关内容知识。通过软硬件设计实现利用ARM芯片对周围环境温度信号的采集及显示。 1.2设计意义嵌入式系统是以应用为中心，以计算机技术为基础，且软硬件可裁剪，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格要求的专用计算机系统。它一般由以下几部分组成：嵌入式微处理器、外围硬件设备、嵌入式操作系统。嵌入式系统是面向用户、面向产品、面向应用的，它必须与具体应用相结合才会具有生命力、才更具有优势。因此嵌入式系统是与应用紧密结合的，它具有很强的

基于物联网技术的设备温湿度远程监测系统研究

浙江科技学院学报，第２５卷第３期，２０１３年６月Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｚｈｅｊｉａｎｇ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　ＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＶｏｌ．２５Ｎｏ．３，Ｊｕｎ．２０１３ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７１－８７９８．２０１３．０３．００８基于物联网技术的设备温湿度远程监测系统研究张震宇，王洁伟，华群辉（浙江科技学院自动化与电气工程学院，杭州３１００２３）摘　要：针对目前大部分工厂的生产设备缺乏有效的计算机监测系统这一现状，研究了一种基于物联网技术的远程监测系统。它以ＡＲＭ处理器为核心，以无线射频数据传输为手段，应用计算机管理软件和网络技术，将整个系统构成一个物联网，实现了对设备的全自动化温湿度远程监测。同时介绍了该系统的基本工作原理，描述了系统的整体硬件构成，分析了模块化软件设计要点，归纳了该系统的特点。该系统是物联网技术在工业上的一个典型应用案例，可在相关行业中推广应用。关键词：物联网；远程监测；无线通信；ＡＲＭ；温湿度传感器中图分类号：ＴＮ９１９．７２；ＴＰ２１２．９文献标志码：Ａ文章编号：１６７１－８７９８（２０１３）０３－０１９４－０６Ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｏｎ　ｒｅｍｏｔｅ　ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ　ｓｙｓｔｅｍ　ｏｆ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ａｎｄ　ｈｕｍｉｄｉｔｙｆｏｒ　ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ＩＯＴ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙＺＨＡＮＧ　Ｚｈｅｎｙｕ，ＷＡＮＧ　Ｊｉｅｗｅｉ，ＨＵＡ　Ｑｕｎｈｕｉ（Ｓｃｈｏｏｌ　ｏｆ　Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ　ａｎｄ　Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｚｈｅｊｉａｎｇ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆＳｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｈａｎｇｚｈｏｕ　３１００２３，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｃｕｒｒｅｎｔｌｙ，ｍｏｓｔ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ｅｑｕｉｐｍｅｎｔｓ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｆａｃｔｏｒｙ　ａｒｅ　ｌａｃｋ　ｏｆ　ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ　ｃｏｍｐｕｔｅｒｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ　ｓｙｓｔｅｍ．Ｉｎ　ｖｉｅｗ　ｏｆ　ｔｈｉｓ　ｓｉｔｕａｔｉｏｎ，ａ　ｒｅｍｏｔｅ　ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ　ｓｙｓｔｅｍ　ｉｓ　ｒｅｓｅａｒｃｈｅｄ，ｂａｓｉｎｇ　ｏｎｉｎｔｅｒｎｅｔ　ｏｆ　ｔｈｉｎｇｓ（ＩＯＴ）ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ．Ｔｈｅ　ｓｙｓｔｅｍ　ｔａｋｅｓ　ＡＲＭ　ｍｉｃｒｏｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ　ａｓ　ｔｈｅ　ｃｏｒｅ，ａｎｄ　ｔｈｅｗｉｒｅｌｅｓｓ　ｒａｄｉｏ　ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　ｄａｔａ　ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ　ａｓ　ｔｈｅ　ｍｅａｎｓ．Ｍｅａｎｗｈｉｌｅ，ｔｈｅ　ｃｏｍｐｕｔｅｒ　ｍａｎａｇｅｍｅｎｔｓｏｆｔｗａｒｅ　ａｎｄ　ｎｅｔｗｏｒｋ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｉｓ　ａｐｐｌｉｅｄ．Ｔｈｕｓ，ｔｈｅ　ｗｈｏｌｅ　ｓｙｓｔｅｍ　ｉｓ　ｃｏｍｂｉｎｅｄ　ｉｎｔｏ　ａｎ　ＩＯＴ，ａｎｄ　ｔｈｅａｕｔｏｍａｔｉｃ　ｒｅｍｏｔｅ　ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ　ｆｕｎｃｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｅｍｐｒａｔｕｒｅ　ａｎｄ　ｈｕｍｉｄｉｔｙ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｅｑｕｉｐｍｅｎｔｓ　ｉｓ　ａｃｈｉｅｖｅｄ．Ｔｈｅｂａｓｉｃ　ｗｏｒｋｉｎｇ　ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｓｙｓｔｅｍ　ｉｓ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ，ｔｈｅ　ｏｖｅｒａｌｌ　ｈａｒｄｗａｒｅ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　ｉｓ　ｄｅｓｃｒｉｂｅｄ，ａｎｄｔｈｅ　ｍｏｄｕｌａｒ　ｓｏｆｔｗａｒｅ　ｄｅｓｉｇｎ　ｅｌｅｍｅｎｔｓ　ａｒｅ　ａｎａｌｙｚｅｄ．Ｆｕｒｔｈｅｒｍｏｒｅ，ｔｈｅ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｓｙｓｔｅｍ　ａｒｅｓｕｍｍａｒｉｚｅｄ．Ｔｈｅ　ｓｙｓｔｅｍ　ｉｓ　ａ　ｔｙｐｉｃａｌ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｃａｓｅ　ｏｆ　ＩＯＴ　ｉｎ　ｉｎｄｕｓｔｒｙ，ａｎｄ　ｒｅｌａｔｅｄ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｐｒｏｍｏｔｉｏｎｓ　ｃａｎ　ｂｅ　ｃａｒｒｉｅｄ　ｏｕｔ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｆｕｔｕｒｅ．Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｉｎｔｅｒｎｅｔ　ｏｆ　ｔｈｉｎｇｓ；ｒｅｍｏｔｅ　ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ；ｗｉｒｅｌｅｓｓ　ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ；ＡＲＭ；ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ａｎｄｈｕｍｉｄｉｔｙ　ｓｅｎｓｏｒ收稿日期：２０１３－０３－０１基金项目：浙江科技学院自制实验仪器设备项目（ＺＺＳＢ２０１２０６）作者简介：张震宇（１９７６—　），男，浙江省兰溪人，副教授，硕士，主要从事电子技术、无线通信技术等研究和应用。

温湿度监测系统验证方案.docx

****医药有限公司验证方案使用前验证定期验证停用时间超过规定时限验证改造后验证二〇一六年九月温湿度自动监测系统

目录 1.引言 (1) 1.1概述 (1) 1.2验证对象 (1) 1.3验证目标 (1) 1.4验证项目 (1) 1.5验证实施人员及职责 (1) 1.6术语和定义 (2) 1.7规范性引用文件 (2) 2.实施验证的相关基础条件确认 (2) 2.1文件确认 (2) 2.2库房条件确认 (2) 2.3空调安装确认 (3) 2.4验证设备的确认 (4) 2.5温湿度自动监测系统确认 (5) 2.6人员培训 (8) 3.验证设备及监测系统描述 (9) 3.1验证数据记录采集系统： (9) 3.2验证数据处理及分析系统： (9) 4. 测点终端安装数量及位置确认方案 (9) 4.1.温湿度验证记录仪布点 (9) 4.2数据采集及时间控制 (10) 4.3数据处理 (10) 4.4偏差及偏差处理 (11) 5.采集、传送、记录数据和报警功能确认方案 (12) 5.1采集、传送、记录数据功能确认 (12) 5.2报警功能确认 (13) 5.3偏差及偏差处理 (14) 6.监测设备测量范围和准确度确认方案 (15) 6.1测量范围确认 (15) 6.2准确度确认 (16) 6.3偏差及偏差处理 (16)

7.监测系统与温度调控设施无联动状态的独立安全运行性能确认方案 (17) 7.1验证方法 (17) 7.2偏差及偏差处理 (17) 8.系统在断电、计算机关机状态下应急性能确认方案 (17) 8.1验证方案 (17) 8.2偏差及偏差处理 (18) 9.防止用户修改、删除、反向导入数据等功能确认方案 (18) 9.1验证方案 (18) 9.2偏差及偏差处理 (19) 10.验证实施进度 (19) 11.验证标准 (20) 12.验证报告 (20) 附录一：温湿度自动监测系统购销合同 (21) 附录二：各库房平面图 (21) 附录三：温湿度验证记录仪校准证书 (21) 附录四：计算机软件著作权证 (22) 附录五：温湿度验证记录仪布点分布图 (22)

温湿度监控系统

温湿度监控系统目录行业需求系统概况行业需求系统概况展开随着科技的飞速发展和普及，高性能设备越来越多，各行各业对温湿度的要求也越来越高。传统的温湿度监测模式是以人为基础，依靠人工轮流值班，人工巡回查看等方式来测量和记录环境状况信息。温湿度采集系统在这种模式下，不仅效率低下不利于人才资源的充分利用，而且缺乏科学性，许多重大事故都是由人为因素造成的，人工维护缺乏完整的管理系统。石家庄恒必达科技基于这种对温湿度测控的需求而设计开发了温湿度监控系统。环境温湿度的监控包括以下步骤：感应环境温湿度；判断感应到的温湿度是否异常；若感应到的温湿度异常，判断异常是否超过预设时间；若异常超过预设时间，则输出异常信号至主控机；异常报警；判断异常是否处理完毕；以及若异常处理完毕，解除报警。并可以利用控制器和主控机来达到机房温湿度的远程控制，从而实现环境温湿度管理的实时性和有效性。编辑本段行业需求

食品行业：温湿度对于食品储存来说至关重要，温湿度的变化会带来食物变质，引发食品安全问题。档案管理：纸制品对于温湿度极为敏感，不当的保存会严重降低档案保存年限。温室大棚：植物的生长对于温湿度要求极为严格，不当的温湿度下，植物会停止生长、甚至死亡。动物养殖：各种动物在不同的温度下会表现出不同的生长状态，高质高产的目标要依靠适宜的环境来保障。药品储存：根据国家相关要求，药品保存必须按照相应的温湿度进行控制。石家庄恒必达科技有限公司设计开发的HBD-300温湿度监控系统：系统功能 1、如实采集和记录各空间温度/温湿度情况。 2、所有的温度/温湿度数据采集和记录到一台主机计算机上，数据可以按照使用人员的要求定时自动记录并长期保存。 3、授权用户可查询历史数据，进行数据分析、打印等操作。 4、在出现异常数据的时候，可进行多种方式的报警，如：电脑图文报警、声光报警、短信报警等。 5、使用网络版软件，局域网内的远程计算机在经过授权后，可以共享温湿度数据。 6、可连接控制模块，在温湿度超出设定值后报警同时自动启动控制模块来进行降温除湿等工作。系统组成系统由温湿度传感器、数据通讯转换部分、上位机管理软件和控制模块（可选）组成。 1、温湿度传感器：负责检测并采集各控制点温湿度数据。 2、数据通讯转换器：负责温湿度数据采集数据的信号转换。 3、软件部分：软件部分负责对所有数据进行读取分析，并执行各项管理功能。 4、控制部分：执行远程控制指令。系统特点

无线温度采集系统实现分析

龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/9315091729.html, 无线温度采集系统实现分析作者：李佩张红李新娥来源：《数字技术与应用》2012年第01期摘要：介绍了一种以单片机为中心的无线数据采集方法和VB系统的计算机端的数据采集控制系统的实现过程。温度数据的无线传输模块采用Nordic公司的nRF905作为控制核心，实验开发板采用的是DD-900，PC通过VB的串口通信控件与无线模块进行通信，以达到实时数据采集的目的。关键词：无线温度采集 VB DD-900 nRF905 中图分类号：TP274.2 文献标识码：A 文章编号：1007-9416(2012)01-0068-02 Abstract：Introduces a method of wireless tempreture acquisition by single-chip,and the achieve process of tempreture acquisition control system based on PC teminal by VB. Wireless transmisson unit adopt nRF905 produced by Nordic as control centre, and DD-900 as expriment unit.The communication between PC and wireless unit use Serial Interface communication control in VB,in order to achievement tempreture acquisition real-time. Key words：Wireless tempreture acquisition Visual Basic DD-900 nRF905 在生活中使用最多的温度参数被广泛地应用于科学研究和人们的日常生活等领域。针对恶劣环境的工业现场以及高科技的农业现场，布线困难，浪费资源，占用空间，可操作性差等问题做出的一个解决方案。该方案主要是利用51单片机采集实时外界的温度，利用无线传输实现在VB上位机显示温度采集的结果，并对数据进行相应的对比和处理。 1、无线温度采集系统设计 1.1 无线温度采集的原理无线温度采集的原理如下：温度传感器将被测点的温度采集后输出的模拟信号逐步送往信号放大电路、低通滤波器以及A/D转换器（即信号调理电路），然后在单片机的控制下将 A/D转换器输出的数字信号传送到无线收发芯片中，并通过芯片的调制处理后由芯片内部的天线发送到上位机，在上位机模块中，发送来的数据由单片机控制的无线收发芯片接收并解调，最后通过接口芯片发送到PC机中进行显示和处理。 1.2 无线温度采集系统方案

温湿度自动监测系统验证方案模板

****公司温湿度自动监测系统验证方案使用前验证□定期验证□停用时间超过规定时限验证二〇一六年三月

验证报告会签单验证报告审批单

****公司温湿度自动监测系统验证方案目录一、验证概述、范围、术语二、验证目的三、验证实施方式四、验证依据及标准五、验证分工职责及计划六、验证项目 6.1验证依据、采用文件验证及系统技术资料确认 6.2测点终端安装数量及位置确认； 6.3性能确认 6.3.1采集、传送、存储数据以及报警功能的确认； 6.3.2监测设备的测量范围和准确度确认； 6.3.3系统与温湿度调控设施无联动状态的独立安全运行性能确认；6.3.4系统在断电、计算机关机状态下应急性能确认 6.3.5防止用户修改、删除、反向导入数据等功能确认。七、偏差处理八、验证结论九、评价及预防措施十、再验证（定期验证、停用时间超过规定时限验证）

****有限公司温湿度自动监测系统验证报告一、验证概述、范围、术语 1.1验证概述：新修订《药品经营质量管理规范》（以下简称药品GSP）经国家食品药品监督管理总局局务会议审议通过并正式发布，并已于2015年6月25日起正式实施，根据《药品经营质量管理规范》（国家食品药品监督管理总局令第13号）及其相关附录《验证管理》第六条规定的要求，企业在储存药品的仓库的设备中应配备温湿度自动监测系统（以下简称系统），对温湿度监测系统进行使用前验证、定期验证及停用时间超过规定时限的验证即成为药品批发企业运行符合新修订规范的必然选择。该系统的应当符合以下条件要求： 1.1.1系统应当对药品储存过程的温湿度状况进行实时自动监测和记录。 1.1.2系统由测点终端、管理主机、不间断电源以及相关软件等组成。各测点终端能够对周边环境温湿度进行数据的实时采集、传送和报警；管理主机能够对各测点终端监测的数据进行收集、处理和记录，并具备发生异常情况时的报警管理功能。 1.1.3系统温湿度数据的测定值应当按照《规范》第八十五条的有关规定设定。 1.1.4系统应当自动生成温湿度监测记录，内容包括温度值、湿度值、日期、时间、测点位置、库区等。 1.1.5系统温湿度测量设备的最大允许误差应当符合以下要求：测量范围在0℃～ 40℃之间，温度的最大允许误差为±0.5℃；相对湿度的最大允许误差为±5％RH。 1.1.6系统应当自动对药品储存过程中的温湿度环境进行不间断监测和记录。系统应当至少每隔1分钟更新一次测点温湿度数据。在药品储存过程中至少每隔30分钟自动记录一次实时温湿度数据，当监测的温湿度值超出规定范围时，系统应当至少每隔2分钟记录一次实时温湿度数据。 1.1.7当监测的温湿度值达到设定的临界值或者超出规定范围，系统应当能够实现就地和在指定地点进行声光报警，同时采用短信通讯的方式，向至少3名指定人员发出报警信息。当发生供电中断的情况时，系统应当采用短信通讯的方式，

基于zigbee的无线环境监测

新疆大学毕业论文(设计) 题目: 无线环境检测小系统设计实现指导老师: 李新刚学生姓名：许伟义所属院系：信息科学与工程学院专业：电子信息工程班级：电信11-1 完成日期：2015 年05 月23 日

声明本人郑重声明论文（设计）系本人在李新刚指导下独立完成，本人拥有自主知识产权，没有抄袭、剽窃他人成果，由此造成的知识产权纠纷由本人负责。签名：

摘要 Zigbee是为低功率无线通信网络定义的一些列协议的标准，zigbee无线设备的工作在868MHZ，915MHZ，2.4GHZ频带段，最小的数据速率是250K字节每秒。它可以独立的工作。 zigbee是依靠电池供电，所以它把低速率，低功耗，长久的续航能力当做他的主要目标。在许多zigbee应用里，无线设备工作的总时间在任何活动里都是被限制的。这些设备大多数时间都是处于睡眠模式。结果，zigbee设备可以在不换电池的情况下正常工作几年时间。Zigbee的主要应用是监测环境，它可以与传感器相连接，例如：温度传感器，温度传感器，光照传感器。从传感器节点接收数据，并将接收到的数据上传到主控芯片，主控芯片将数据上传至电脑，从而完成监测工作。关键词：zigbee芯片；温度传感器；湿度传感器；光照传感器

ABSTRACT ZigBee is a standard that defines a set of communication protocols for low-data-rate short-range wireless networking . ZigBee-based wireless devices operate in 868 MHz,915 MHz, and 2.4 GHz frequency bands. The maximum data rate is 250 K bits per second.it can work by itself. ZigBee is targeted mainly for battery-powered applications where low data rate, low cost,and long battery life are main requirements. In many ZigBee applications, the total time the wireless device is engaged in any type of activity is very limited; the device spends most of its time in a power-saving mode, also known as sleep mode . As a result, ZigBee-enabled devices are capable of being operational for several years before their batteries need to be replaced.one application of Zigbee is monitoring environment.it can connect with sensors.such as temperature sensor,humidity sensor,optical sensor and so on.slave node collect data form those sensor.and send them to host node.host node upload those data into personnel computer.in the end,it accomplish its work about monitoring environment. keywords: zigbee-chip;temperature sensor;humidity sensor;optical sensor

基于单片机的温湿度采集管理系统

目录摘要 (1) 第1章绪论 (1) 1.1 系统开发背景 (1) 1.2 课题设计目的和意义 (2) 1.3 课题研究内容 (2) 第2章无线温湿度采集管理系统总体设计 (3) 2.1 系统的总体设计 (3) 2.2 系统设计的功能 (4) 第3章无线温湿度传输系统硬件设计 (4) 3.1 nRF905高频头通信模块 (5) 3.1.1 nRF905概述 (5) 3.1.2 nRF905无线模块硬件结构 (5) 3.1.3 nRF905天线 (6) 3.1.4 nRF905频率调制 (6) 3.1.5 nRF905输出频率 (6) 3.1.6 高频头输出接口电路 (7) 3.2 AT89S52单片机 (8) 3.2.1 单片机与nRF905通信 (9) 3.2.2 单片机与主机通信 (11) 3.2.3 单片机程序下载模块 (12)

3.3 DS18B20温度传感器 (12) 3.3.1 温度传感器概述 (12) 3.3.2 温度传感器构成及原理 (12) 3.3.3 温度传感器寄生电源 (13) 3.3.4 传感器温度测量 (14) 3.4 DHT11传感器 (14) 3.4.1 DHT11温湿度传感器概述 (14) 3.4.2DHT11构成及其工作原理 (15) 3.4.3 测量分辨率 (16) 3.5 系统电源模块 (16) 第4章无线温湿度传输系统软件(下位机)设计 (16) 4.1 无线温湿度传输系统软件总体设计 (17) 4.2 单片机串口通信 (18) 4.2.1 SBUF数据缓冲寄存器 (19) 4.2.2 SCON串行口控制寄存器 (19) 4.2.3 PCON特殊功能寄存器 (20) 4.2.4 串口通信波特率选择 (20) 4.2.5 IE中断允许控制寄存器 (21) 4.3 nRF905与单片机通信 (21) 4.3.1 nRF905的数据发送 (21) 4.3.2 nRF905的数据接收 (22) 4.3.3 掉电模式 (24)

温湿度检测系统

DH11数字温湿度测量系统设计 1.1.1项目背景介绍随着单片机和传感技术的迅速发展，自动检测领域发生了巨大变化，本文参考了一种基于单片机并采用数字化单总线技术的温度测控系统应用于仓库车间的的设计方案，根据实用者提出的问题进行了改进，提出了一种新的设计方案,在单总线上传输数字信号。即采用DHT11温湿度传感器解决传输模拟量误差大的问题，以及采用高技术的无线收发模块来代替之前大量的电缆，具有更好的经济与实用价值。 1.1.1功能要求采用8051单片机和DHT11传感器设计一个数字温-湿度测量系统，温湿度测量范围为-20~100℃相对湿度测量范围为0~100%，采用LED数码管显示器，同时二极管作为工作正常指示灯和出错指示灯。 1.1.2 硬件电路设计图1.1温湿度检测原理示意图 DHT11数字温湿度传感器是一款含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器，它应用专用的数字模块采集技术和温湿度传感技术，确保产品具有极高的可靠性和卓越的长期稳定性。传感器包括一个电阻式感湿元件和一个NTC测温元件，并与一个高性能8位单片机相连接。因此该产品具有品质卓越、超快响应、抗干扰能力强、性价比极高等优点。每个DHT11传感器都在极为精确的湿度校验室中进行校准。校准系数以程序的形式存在OTP内存中，传感器内部在检测型号的处理过程中要调用这些校准系数。单线制串行接口，使系统集成变得简易快捷。超小的体积、极低的功耗，使其成为给类应用甚至最为苛刻的应用场合的

最佳选择。产品为4针单排引脚封装，连接方便。技术参数供电电压： 3.3~5.5V DC 输出：单总线数字信号测量范围：湿度20-90%RH，温度0~50℃ 测量精度：湿度+-5%RH，温度+-2℃ 分辨率：湿度1%RH，温度1℃ 互换性：可完全互换，长期稳定性：<±1%RH/年图1.2DH11通讯过程图1.3部分硬件

基于单片机的温湿度测量系统的研究与设计

基于单片机的温湿度测量系统的研究与设计摘要温湿度的测量应用范围是很广的,对温湿度测量系统的研究也具有深远意义，本课题针对国内外对温湿度测量系统的研究与发展状况，分析了目前温湿度测量系统存在的主要问题，设计了一种基于单片机的温湿度测量系统，对某些有着特殊要求温度和湿度的场合实现长期、稳定、实时、自动的监测。本设计主要由硬件电路和软件电路两部分组成，系统通过温湿度检测电路，把采集到的信号传给单片机，通过单片机来处理采集到的信号并通过LCD显示出来，如果温湿度过高或过低，报警电路会自动报警。它以AT89C52单片机为核心，采用SHT11集成温湿度传感器实现一种智能、快捷、方便的温湿度测量系统，整个系统由温湿度检测电路、时钟电路、LCD显示电路、键盘电路、报警电路和单片机等组成。设计的系统结构简单紧凑，功耗较低，抗干扰能力强、总体性能比较好，符合了智能仪器仪表小型化的潮流，为今后开发高性能和商品化的温湿度测量仪器奠定了良好的基础。关键词：单片机；温湿度；SHT11传感器

ABSTRACT The temperature and humidity measurement range is very wide application, the temperature and humidity measurement system research also has far-reaching significance, the subject of temperature and humidity measurement system at home and abroad for the research and development condition, temperature and humidity measurement system are analyzed, the main problems of the design based on single-chip processor of the temperature and humidity measurement system, and for some has special requirements of temperature and humidity achieve long-term, stable, occasion real-time, automatic monitoring. This design mainly by the hardware circuit and software circuit two parts, the system through the temperature and humidity detection circuit, gathering the signal to the microcontroller, through the single chip microcomputer to handle the collected signals and through the LCD display, if the temperature and humidity too high or low, the alarming circuit will automatically alarm. AT89C52 single chip microcomputer to it as the core, and adopting the integrated SHT11 temperature and humidity sensor implement an intelligent, fast and convenient temperature and humidity measurement system, the whole system consists of temperature and humidity detection circuit, clocking circuit, LCD display circuit, keyboard circuit, alarm circuit and single-chip microcomputer etc. The design of the system simple and compact structure, low power consumption, the anti-interference ability strong, overall performance is better, in line with the intelligent instruments miniaturization trend in future for the development and commercialization of high performance of temperature and humidity measurement instrument has laid a good foundation. Keywords: SCM; The temperature and humidity; SHT11 sensor

无线温湿度采集系统设计说明

无线温湿度采集系统设计作者：xx 指导老师：xx 农业大学工学院 xx级电子信息工程 230036 摘要：温湿度测量广泛应用于工农业领域，为了避免传统布线安装的测量不便，以及所引起的电磁干扰和信号衰减，达到对温湿度的精确测量,设计并实现了一种无线数据采集系统。该采集系统是以AT89S52单片机为核心，利用数字式温湿度传感器SHT10进行测量，将测量数据传送至单片机AT89S52，经过处理从无线发送模块nRF905发射出去，单片机通过模拟SPI口实现与nRF905之间的通信，因为nRF905兼具发射和接收功能，经过一定距离的传输，无线接收模块将接收到的数据送单片机串口，进行数据识别以及通过LCD1602显示温湿度，成功地实现了无线温湿度的数据采集。关键词：nRF905 AT89S52 AHT10 1 引言温度、湿度是工农业生产的主要环境参数，在工农业生产实践中占有重要地位，对其进行适时准确的测量具有重要意义。而传统的温湿度传感器需通过较复杂的电路才能将温度信号转化为数字信号，且远距离传输会引起较大的误差。本系统采用单总线数字温湿度传感器SHT10，直接将温湿度变为数字信号，配合单片机及无线通信模块nRF905进行无线数据传输，达到实时采集的目的。利用单片机对温、湿度控制具有控温、湿精度高、功能强、体积小、价格低，简单灵活等优点，很好的满足了工艺要求。本文介绍了利用AT89S52单片机进行温度和湿度检测的智能化方法。 2 设计要求无线温度、湿度采集系统是家庭信息智能化的一个部分，也独立应用于农业大棚温湿度监控。传统的布线安装给使用带来很大不便，为了解决这一问题，本设计需要设计一款无线温湿度采集系统，通过无线的方式实现主机对各采样点的温度、湿度信息进行监控。本设计是实现温度和湿度的测量和实时监控，通过单片机(AT89C52)直接连接SHT10，将测量得到的温度和湿度数据显示在液晶屏上。上位机的数据经过无线传输及显示后再被传输至接受端的89S52单片机中，然后再由单片机将数据转化为可以由液晶显示板1602显示的数据。 3 系统总体方案无线温湿度采集系统是一种基于射频技术的无线湿温度检测装置。本系统由

温湿度自动监测系统验证方案

1.验证实施人员 (1) 2.验证对象 (1) 3.验证预确认 (1) 4.验证目标 (2) 5.验证测试项目 (2) 6.验证设备及系统描述 (3) 7.测点布置 (3) 8.时间控制 (3) 9.数据采集 (4) 10.实施验证基础相关条件 (4) 11.附件 (4) 12.验证方案的起草、审核与批准 (5)

1、验证实施人员 2、验证对象所有温湿度监测终端均为杭州泽大仪器（ZDW-Y20） o 2. 1阴凉库8个； 2. 2冷库一安装2个； 2.3冷库二安装2个； 2.4常温库16个；（在建过程中，方案已设计） 2.5恒温库2个；（在建过程中，方案已设计） 2.6配置1个断电报警器，1个声光报警器，1个短信报警器和3个串口服务器。 3、验证预确认 4、验证目标: 药品储存过程的温湿度状况和冷藏药品运输过程的温度状况进行实时自动监测和记录, 有效防范储存运输过程中可能发生的影响药品质量安全的风险，确保药品质量安全。 5、验证测试项目 5.1采集、传送、记录数据以及报警功能的确认

5.2监测设备的测量范围和准确度确认（与验证同时进行） 5.3测点终端安装数量及位置确认阴凉库1584 m2, 8个测点终端常温库（高架仓库）1350 m2, 16个测点终端恒温库60 m2, 2个测点终端冷库一37.22D13, 2个测点终端；冷库二24.54m3, 2个测点终端；冷藏车12. 277m3, 2个测点终端每台保温箱各1个测点终端平面仓库测点终端安装的位置，不得低于药品货架或药品堆码垛高度的2/3位置。高架仓库或全自动立体仓库上层测点终端安装的位置，不得低于最上层货架存放药品的最高位置 5.4监测系统与温度调控设施无联动状态的独立安全运行性能确认： 5.5系统在断电、计算机关机状态下应急性能确认： 5.6防止用户修改、删除、反向导入数据等功能确认 6、验证设备及系统描述验证设备都经过第三方检测机构：金华市质量技术监督检测院的检测，参与验证的每台验证记录仪都附有合格的校准报告，具有计量标签，并可以用于测试，仪表的精密度、修正值等符合验证要求，并被确认，测试日期都处于校验有效期内。验证使用的温度传感器应当适用被验证设备的测量范围，其温度测量的最大允许误差为±0. 5 °C o 7、测点布置 7.1 一次性同步布点，确保各测点采集数据同步、有效； 7.2阴凉库验证测点布置：每个安装测点边上布1个验证测点，每个长方形（15mX12m）的四个角布1个验证测点，两个门各布2个验证测点。每个测点与安装测点呈同一水平长方形中心再布置1个验证测点； 7.3常温库（高架库）验证测点布置：每个安装测点的边上各布置一个验证测点，门口位置及冷风机组出风口各布置1个验证测点； 7.4恒温库验证测点布置：每个安装测点边上布1个验证测点，库房的中心位置布1个