实验室环境温湿度无线监测系统设计
利用LabVIEW进行温湿度监测与控制
利用LabVIEW进行温湿度监测与控制温湿度监测与控制是当前生活和工业中广泛应用的一项技术。
利用LabVIEW软件可以实现对温湿度进行实时监测和控制，提高生产效率和保障生活质量。
本文将介绍利用LabVIEW进行温湿度监测与控制的原理和方法。
一、温湿度监测系统设计温湿度监测系统是由传感器、数据采集模块、数据处理模块和控制执行模块组成的。
传感器用于感知环境中的温湿度信息，数据采集模块负责将传感器获取的模拟信号转换为数字信号，数据处理模块通过LabVIEW软件进行信号处理和显示，控制执行模块实现对环境的温湿度控制。
二、LabVIEW软件介绍LabVIEW是美国国家仪器公司（National Instruments）推出的图形化编程软件，具有直观的界面和丰富的功能。
用户可以通过拖拽、连接图形化元件来编写程序，而无需编写繁琐的代码。
LabVIEW软件支持多种硬件设备的驱动程序，可以方便地与各类传感器和执行器进行连接和通信。
三、LabVIEW温湿度监测与控制流程1. 硬件连接：首先将温湿度传感器连接到数据采集模块，通过数据线将数据采集模块连接到计算机。
2. 创建VI：在LabVIEW软件中创建一个VI（Virtual Instrument，虚拟仪器），用于实现温湿度监测与控制功能。
3. 数据采集：在VI中添加数据采集模块的驱动程序，设置数据采集的参数，如采样间隔、采样时长等。
4. 信号处理：通过添加信号处理模块，对采集到的温湿度数据进行滤波、校准等处理，使其更加准确和可靠。
5. 数据显示：使用LabVIEW提供的图形绘制工具，在VI中添加显示窗口，将处理后的温湿度数据以实时曲线的形式显示出来。
6. 控制执行：在VI中添加控制执行模块的驱动程序，设置控制参数，如设定温度、湿度的阈值，实现对温湿度的控制。
7. 用户界面：通过LabVIEW提供的界面设计工具，创建一个用户友好的界面，方便用户实时监测温湿度和进行控制调节。
生物医学实验室智能温湿度监控系统的研制
Ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ Ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ９ － ０ １ ３ ４ ． ２ ０ １ ３ ． ０ ２ （ 上） ． ０ ８
０ 引言
储存 、生 产生 物制 品 的低温冰 箱 、恒温 箱 对温 湿度 的精 度要 求严 格 ，应２ ４ ４ ＂ ， 时 不 间断 的进 行温湿 度监 控 【 ｌ 】 ，才 能保 证生 物 检验 的 有效 性 。一 旦 温度
参ｌ
訇 化
生物 医学 实验 室智 能温 湿度 监控系统的研制
Ｄｅ ｖｅｌ ｏｐｍ ｅｎｔ ｏｆ ａ ｔ ｅｍ ｐｅｒ ａ ｔ ｕｒ ｅ ａｎｄ ｈｕｍ ｉ ｄｉ ｔ ｙ ｍ ｏｎｉ ｔ ｏｒ ｉ ｎｇ ｓｙ ｓｔ ｅｍ ｆ ｏｒ ｔ ｈｅ ｂｉ ｏｍ ｅｄｉ ｃａｌ ｌ ａｂ ｏｒ ａｔ ｏｒ ｙ
一
个 智 能 监 控 终 端 组 成 。 系统 总 体 结 构 示 意 图如
无 线 传 感 器 节 点 被 放 置 在 监 测 区 域 内 ，形 成
图ｌ 所示。
一
时 间到达 现场 ，使损 失最 小化 。
２ 无线传感器 节点设计
２ ． １ 节点硬件设计 节 点 包 括 传 感 器 模 块 、数 据 处 理 模 块 、射 频
第３ ５ 卷
第２ 期
２ ０ １ ３ －０ ２ （ 上） ［ ２ ７ １
、ｌ
模 块 和 电池 四部 分 ，其 内部硬 件 结 构 如 图２ 所示。
节 点 一 方面 通 过 铂 电 阻Ｐ ｔ ｌ Ｏ ０ 获取 温 度 电压 信 号 ， 经 过 放 大 和 滤波 电路 ，连 入 主 控 芯 片Ａｔ ｍｅ ｇ ａ ８ ８ 进
扑分 布 图 、运 行状 态 图 、监 控 结果 图等 丰 富 的信
基于CC2530的温湿度监测系统
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。
室内环境监测与调控系统设计
室内环境监测与调控系统设计随着人们对舒适室内环境需求的不断提高，室内环境监测与调控系统的设计变得越来越重要。
它不仅可以提供舒适的室内环境，还可以节省能源和降低运营成本。
本文将介绍室内环境监测与调控系统的设计原则、关键组成部分以及其优势。
一、设计原则室内环境监测与调控系统的设计需要遵循以下原则：1. 综合性：设计的系统要能够监测和调控多个环境参数，如温度、湿度、CO2浓度、光照强度等，以提供全面的室内环境信息。
2. 实时性：系统应能够实时监测环境参数，并能够及时调控，以确保室内环境始终保持在理想的水平。
3. 自动化：系统应具备自动调控的能力，通过预设的规则和算法，自动调整室内环境参数，避免人工干预带来的误差和延迟。
4. 可扩展性：系统设计应具备良好的可扩展性，能够方便地添加监测点和调控设备，以适应建筑的不同需求和规模。
二、关键组成部分1. 环境监测设备：室内环境监测设备是系统的核心部分，主要用于采集室内环境参数。
常见的监测设备包括温湿度传感器、CO2传感器、光照传感器等。
这些设备可以通过有线或无线方式与监测系统进行数据传输。
2. 数据采集与传输：为了实现实时监测，系统需要采集传感器所获取的环境数据，并将其传输到监测中心或云端服务器。
数据采集与传输可以通过有线或无线方式进行，例如使用以太网、WiFi或蓝牙等。
3. 数据分析与处理：采集到的环境数据需要进行分析和处理，以便获取有用的信息和趋势。
数据处理可以采用机器学习、人工智能等技术，根据历史数据和预设规则，预测室内环境的变化趋势，并进行相应的调控。
4. 调控设备：根据环境监测数据和分析结果，系统需要控制相关设备进行调控。
例如，调控系统可以自动调整空调温度或湿度，调整室内照明亮度等，以实现舒适的室内环境。
5. 用户界面：为了方便用户使用和了解室内环境情况，系统应提供一个友好的用户界面。
用户可以通过界面查看实时环境数据、设定调控规则和监控系统运行状态等。
温湿度监测系统及方法与设计方案
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。
温湿度监控系统设计
温湿度监控系统设计谈敏【摘要】针对环境温、湿度多点监测需要,设计了基于RS485通信总线的下位机十上位机温、湿度多点监控系统,下位机以STC12C5A60S2单片机为主控机节点,从机节点使用的是DHT21数字温湿度传感器进行温湿度的数据采集,温度精确到0.1℃,湿度精确到1％,通过RS-485总线传输到主控机后转发给上位机(PC机),用户可通过PC机实时查看各节点数据;文章着重介绍了电路和通信软件的设计和调试过程,上位机终端软件采用C++语言设计,实现了温、湿度数据的实时数字和曲线显示以及上下限设置和控制功能;该系统已在实验室实际使用,实践表明该系统运行可靠,具有体积小,价格便宜等优点,有一定的实用性,可以在生活小区、工厂、楼宇等领域使用.【期刊名称】《计算机测量与控制》【年(卷),期】2018(026)011【总页数】5页(P137-140,144)【关键词】单片机STC12C5A60S2;数字温湿度传感器DHT21;RS485总线;C++语言【作者】谈敏【作者单位】江阴职业技术学院电子信息工程系,江苏江阴 214405【正文语种】中文【中图分类】TP3990 引言环境温湿度的变化会时刻影响着人们的日常生活，而伴随着气候和环境问题的日益严峻，人们对于温湿度这一基本环境要素愈加关注，更希望可以实时获知一定范围内具体温湿度要素信息。
多点分布式监控系统能够适用于该采集控制领域。
但其具有采样节点多，传输距离相对较远，且工作环境较为恶劣的特点。
本课题根据设计需要，构建了以STC12C5A60S2单片机为控制核心，基于RS-485总线的温湿度监测与控制系统，实现了PC上位机与多个终端检测节点之间的远距离通信功能。
主要设计内容有：1)提出一种基于RS-485总线的远程温湿度监测与控制系统的方案，该监控系统主要由PC上位机、232/485转换接口以及终端温湿度检测节点组成；2)完成终端检测节点的硬件电路与软件设计，温度精确到0.1 ℃，湿度精确到1%，在检测到数据之后，通过控制风扇或加湿器实现对温湿度远程监测和控制，将温湿度控制在设定阈值范围之内；3)设计基于RS-485总线通讯的通信协议，完成多个终端检测点对环境温湿度的采集并通过RS-485总线传输到PC上位机；4) 设计完成PC上位机监控界面，能够对温湿度数据进行实时波形和数值显示，此外还能够对环境温湿度设定阈值，当环境温湿度变化超出了预设情况时，工作人员可以通过系统对终端部分的温湿度进行实时调控。
基于ZigBee的温湿度采集系统设计
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的无线温湿度检测系统设计
基于ZigBee的无线温湿度检测系统设计作者：刘亚杨少川来源：《科技风》2017年第20期DOI：10.19392/ki.16717341.201720004摘要：对于温湿度的精准监测是未来社会发展智能家居与智能农业的基础，传统温湿度系统的采集具有一定的局限性。
基于ZigBee的无线温湿度检测系统具有简单、集成、智能、成本低的优点，简化了温湿度控制系统的设计，降低系统的成本，使温湿度控制系统能给人们的生产生活带来更多的便利。
关键词：ZigBee；温湿度；检测系统温湿度检测技术是将来物联网重要组成部分随着科技水平的不断发展，将会有越来越多的领域应用到温湿度监测系统，比方说：安全生产、保证产品质量与农业灌溉等方面，并且对于检测的要求也变得越来越严格。
然而传统的系统具有一定的局限性，比如系统的灵活性不高、可扩展性比较低，会有严重的干扰现象。
基于ZigBee的无线传感网络的技术能实现环境温湿度的检测，实现温湿度的智能控制，使人们体验到现代智能化技术。
1 总体系统设计本系统采用SHT10传感器来进行温湿度数据的检测，CC2530作为电路板来进行数据的读取，之后将采样以后的数据经过RS232串口总线传导到主板上面，利用液晶屏幕将采集到的数据显示出来，之后设计并搭建系统硬件的平台，之后完成对环境温湿度信息采集系统的设计。
硬件总体设计，如图1所示。
图1 总体系统设计2 硬件设计温度湿度传感器 SHT10 和 CC2530 来构成这次设计的温度湿度检测部分，利用电源来对终端传感器的硬件部分进行供电，CC2530ZigBee的 P2_8 口与 P2_7 口两者分别对应温度湿度传感器的2端口和3端口，数据是由SHT10传感器和 CC2530间借助 I2 C 总线技术而产生交换，RS232串口电路域计算机通信成为了协调器节点硬件的主要组成部分，为了使测量数据拥有较高的准确度，此次设计通过信号转换时进行分现行补偿与温度补偿以便获取精确的数据，当接受收到CRC 8 是确认位之后，再通过保持 ACK高电平来完结通信并且自动进入休眠模式。