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基于nRF905的粮库无线温湿度监控系统
2020-08-20  作者:欧博游戏 人气:

  是影响粮食仓储历程中品格诟谇的要紧要素▪。目前我国很多粮食仓储单元仍采用测温仪器与人为抄写、统治相团结的古板步骤□,这不只作用低,况且往往因为判决失误和统治不力酿成限度或大周围粮食霉变的征象时有发作◇。

  本文先容采用nRF905射频模块、多个DS18B20组成的测温汇集=、湿度传感器HS1101构成一种完全字•◇,彻底脱离了古板的人为抄写步骤,能及时检测粮仓中的温湿度☆◆,并遵照所测的数据支配空调器▽、除湿机等表部摆设的运转,确保粮仓内相宜的温湿度境遇,该策画拥有轻易牢靠和活跃便当的特质。

  体系硬件机合由两个片面构成:焦点监控体系CMS和多个长途终端节点RTN(见图1)▲。

  焦点监控体系要紧包罗监控准备机和主回收器□=,监控准备机与主回收器之间通过串口(RS232)来通讯,支配长途终端节点单片机(P89LPC916)读取温湿度值、而且及时记实读取的通道编号、DS18B20编号◆、光阴。能够举动原始原料的蕴蓄堆积•,用于畴昔的数据判辨,人机界面和单片机的通讯用Visual Basic编程。

  长途终端要紧由P89LPC916单片机、射频模块nRF905…、DS18B20的测温汇集◁、湿度传感器HS1101、表部摆设驱动器及放大调节电道构成。通过P89LPC916单片机的3个通用IO维系多个DS18B20组成“一线的测温汇集。湿度传感器HS1101探测现场境遇湿度…,进程A/D转换后变为数字信号。现场检测信号由P89LPC916单片机实行管理,终末将数据通过nRF905收发器送出。当P89LPC916单片机检测到特殊的储粮温湿度时,启动风机等表部摆设▪▽,送信号到监控准备机和报警电道,有声光报警■,指示事业职员。欧博游戏

  美国Dallas公司的DS18B20数字式温度传感器=▲,事业电压3.0~5.5V▷•,温度衡量周围-55~125℃,正在-10~85℃周围内衡量精度为0-▪.5℃▽○。与古板的热敏电阻温度传感器分别,它可以直接读出被测温度▪,而且可遵照实质恳求通过轻易的编程竣工9~12位的数字值读数格式▲◇,能够差别正在93.75ms和750ms内将温度值转化为9位和12位的数字量。该芯片正在检测点已把被测信号数字化了,因而正在单总线上传送的是数字信号。本体系策画被选择了该传感器,使得体系温度传感器模块的硬件极其轻易,只占用单片机体系的一个数据I/O口加一个上拉电阻即可…。

  DS18B20因其序列号正在出厂前已写入片内ROM中○★,主机正在进入操作圭臬前务必一一接入DS18B20用读ROM(33H)下令将该DS18B20的序列号读出。当主机必要对浩瀚正在线的某一个实行操作时,最初要发出般配ROM下令(55H),接着主机供应64位序列码△,之后的操作便是针对该DS18B20的。正在DS18B20构成的多道测温体系中○◁,主机正在发出跳过ROM下令之后,再发出联合的温度转换启动码44H=▼,就能够竣工总共DS18B20的联合转换▪▲。再进程1s后就能够用很少的光阴去一一地读回每个DS18B20的温度数据▪。

  nRF905是挪威Nordic公司推出的单片射频发射器芯片,事业电压为1•.9~3.6V,事业于433/868/915MHz3个ISM频道。nRF905能够主动竣工管理字头和CRT(轮回冗余码校验)的事业,可由片内硬件主动竣工曼彻斯特编码/解码○=,操纵SPI接口与微支配器通讯,摆设极端便当,其功耗极端低,以-10dBm的输出功率发射时电流惟有11mA,正在回收形式时电流为12.5mA。

  nRF905传输数据时为非及时格式,即发送端发出数据…,回收端收到后先暂存于芯片存储器内,表面的MCU能够正在必要时再到芯片中去取…○。nRF905一次的数据传输量最多为32B。

  本策画中将单片机P89LPC916的SPI接口和nRF905的SPI接口相连☆,别的再选几个I/O口维系nRF905的输入输出信号,如图2所示☆。

  nRF905正在平常事业前应由P89LPC916先遵照必要写好摆设寄存器,其后的事业要紧是两个:发送数据和回收数据★。

  发送数据时,P89LPC916先把nRF905置于待机形式(PWR_UP引脚为高◆…、TRX_CE引脚为低)◁,然后通过SPI总线把发送地点和待发送的数据都写入相应的寄存器中•◁,之后把nRF905置于发送形式(PWR_UP、TRX_CE和TX_EN全置高),数据就会主动通过天线发送出去•。为了数据牢靠地传输◁▼,将射频摆设寄存器中的主动重发位(AUTO_RETRAN)设为有用,数据包反复连续地不绝向表发,直到P89LPC916把TRX_CE拉低▼,退开赴送形式为止。

  回收数据时,P89LPC916把nRF905的TRX_CE引脚置为高电平,TX_EN引脚拉为低电平后▲,就起先回收数据。本策画中P89LPC916设定的40s内不绝判决nRF905的DR引脚是否变高★▼,若为高,则证实回收到了有用数据,能够退出回收形式,若不绝没有回收到…▪,待光阴到时也退出回收形式★▪。退出后正在待机形式▼,P89LPC916通过SPI总线内部的回收数据寄存器中的数据读出○,即回收到的有用数据△。

  本体系策画的重心是支配nRF905的圭臬策画,最初是对nRF905实行初始摆设■…,摆设竣工后按必要编写用户数据的发送或回收圭臬▲。

  这些寄存器中有许多音信,务必遵照实质境况实行摆设,本策画中nRF905表接16MHz晶体,XOF应摆设为0!

  11;PA_PWR为发射功率▼■、RX_RED_PWR为回收敏锐度,可遵照必要摆设;别的再有发送地点、回收地点▽■、发送数据和回收数据的长度(字节数),可遵照实质行使摆设▷。贯注这组寄存器中再有回收时的实质地点○,而发送地点正在其他只身寄存器中。

  正在实质事业中,nRF905能够主动滤除地点不相似的数据☆▼,惟有地点般配且校验确切的数据才会被回收,并存储正在回收数据寄存器中-。本策画中摆设最多4个字节(32位)☆•,发送端的发送地点应与回收端摆设的回收地点相似☆。

  遵照体系的硬件策画计划,分为发送端和回收端两个片面,软件体系的举座数据管理流程如图3所示◁。软件体系分为5个模块:温湿度收罗模块、表部摆设模块、RF发送模块、RF回收模块、焦点监控体系报表统计判辨模块▼▲。

  体系机合为有多个发送端向1个回收端单向发送温湿度数据,同时恳求回收端可以遵照回收的数据实质判决信号来自哪一个发送模块;回收端遵照温湿度数据是否越界从而驱动前端表部摆设。为此,将体系通讯和议修设为如下体例!

  Preamble为指引字节,Add为回收机地点☆…,Payload为有用加载数据(包罗回收显示单位识别码Rid、源发送单位识别码Sid及Data字――正在回收时Data字高八位实质即为温度数据,低八位实质即为湿度数据;发送支配下令即为表部摆设支配字◇◆,长度为2字节),CRC为校验码•○。nRF905处于发射形式时▪★,Add和Payload由微支配器按循序送入射频模块nRF905,Preamble和CRC由nRF905主动加载▲=。回收时,nRF905先回收一个数据包-■,差别验证Preamble、Add和CRC确切后▼,再将Payload数据送入微支配器管理;当回收显示单位微管理器判决Payload中的Rid和本机识别码一律时,赓续管理后继数据,并通过Sid来判决收到的数据来自哪一个监测点,存储至焦点监控体系数据库供后期数据判辨管理。

  基于nRF905◇、湿度传感器HS1101以及DS18B20智能温度传器策画的漫衍式多点衡量体系能很好的知足粮库温湿度监测的恳求。自2006年3月正在中山市某应急粮加工核心操纵至今,体系太平牢靠,轻易易用=○。

  3.毛哲、谢兆鸿等▲□,粮情智能测控体系的研造,微准备机音信□-,2003.6□:39-40!