基于射頻模塊nRF905的糧庫無線溫濕度監(jiān)控系統(tǒng)

摘要： 本文介紹了由射頻nRF905模塊、DS18B20智能溫度傳感器、HS1101濕度傳感器構(gòu)成的一種分布式糧庫多點(diǎn)溫度、濕度無線監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計和實現(xiàn)。

關(guān)鍵詞： nRF905；溫度監(jiān)測；濕度檢測；DS18B20

引言

溫濕度是影響糧食倉儲過程中品質(zhì)好壞的主要因素。目前我國許多糧食倉儲單位仍采用測溫儀器與人工抄錄、管理相結(jié)合的傳統(tǒng)方法，這不僅效率低，而且往往由于判斷失誤和管理不力造成局部或大范圍糧食霉變的現(xiàn)象時有發(fā)生。

本文介紹采用nRF905射頻模塊、多個DS18B20構(gòu)成的測溫網(wǎng)絡(luò)、濕度傳感器HS1101組成一種糧庫無線全數(shù)字溫濕度監(jiān)控系統(tǒng)，徹底擺脫了傳統(tǒng)的人工抄錄方法，能實時檢測糧倉中的溫濕度，并根據(jù)所測的數(shù)據(jù)控制空調(diào)器、除濕機(jī)等外部設(shè)備的運(yùn)行，確保糧倉內(nèi)合適的溫濕度環(huán)境，該設(shè)計具有簡單可靠和靈活方便的特點(diǎn)。

硬件設(shè)計

系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)由兩個部分組成：中央監(jiān)控系統(tǒng)CMS和多個遠(yuǎn)程終端節(jié)點(diǎn)RTN(見圖1)。

圖1 系統(tǒng)硬件

中央監(jiān)控系統(tǒng)主要包括監(jiān)控計算機(jī)和主接收器，監(jiān)控計算機(jī)與主接收器之間通過串口(RS232)來通信，控制遠(yuǎn)程終端節(jié)點(diǎn)單片機(jī)(P89LPC916)讀取溫濕度值、并且實時記錄讀取的通道編號、DS18B20編號、時間?？梢宰鳛樵假Y料的積累，用于將來的數(shù)據(jù)分析，人機(jī)界面和單片機(jī)的通信用Visual Basic編程。

主接收器：通過無線射頻模塊nRF905以點(diǎn)對點(diǎn)或廣播方式發(fā)送監(jiān)控計算機(jī)的各種控制命令，在命令發(fā)出以后，采用逐一掃描的方式探測各個數(shù)據(jù)終端有沒有發(fā)送通信請求；若有則執(zhí)行相應(yīng)的要求。
遠(yuǎn)程終端主要由P89LPC916單片機(jī)、射頻模塊nRF905、DS18B20的測溫網(wǎng)絡(luò)、濕度傳感器HS1101、外部設(shè)備驅(qū)動器及放大調(diào)整電路組成。通過P89LPC916單片機(jī)的3個通用IO連接多個DS18B20構(gòu)成“一線總線”通信，實現(xiàn)DS18B20的測溫網(wǎng)絡(luò)。濕度傳感器HS1101探測現(xiàn)場環(huán)境濕度，經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換后變?yōu)閿?shù)字信號?，F(xiàn)場檢測信號由P89LPC916單片機(jī)進(jìn)行處理，最后將數(shù)據(jù)通過nRF905收發(fā)器送出。當(dāng)P89LPC916單片機(jī)檢測到異常的儲糧溫濕度時，啟動風(fēng)機(jī)等外部設(shè)備，送信號到監(jiān)控計算機(jī)和報警電路，有聲光報警，提醒工作人員。

DS18B20

美國Dallas公司的DS18B20數(shù)字式溫度傳感器，工作電壓3.0~5.5V，溫度測量范圍-55~125℃，在-10~85℃范圍內(nèi)測量精度為