[發(fā)明專(zhuān)利]溫度監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310654557.2
• 申請(qǐng)日: 2013-12-09
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104699008A
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-06-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫滕安
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 孫滕安
• 主分類(lèi)號(hào): G05B19/418
• 分類(lèi)號(hào): G05B19/418
• 代理公司: 大連智慧專(zhuān)利事務(wù)所 21215
• 代理人: 周志艦

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于一種溫度監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)，特別是通過(guò)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器與嵌入式實(shí)驗(yàn)箱進(jìn)行實(shí)時(shí)通信，最終顯示實(shí)時(shí)溫度并在超過(guò)設(shè)定溫度值時(shí)給予短信報(bào)警，屬于無(wú)線(xiàn)通信及嵌入式控制領(lǐng)域。

背景技術(shù)

溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在工農(nóng)業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用，實(shí)時(shí)精確的溫度監(jiān)控是產(chǎn)品質(zhì)量的重要保證，傳統(tǒng)的有線(xiàn)系統(tǒng)成本高，維護(hù)難，因此本發(fā)明采用無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)，Zigbee無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)具有以下特點(diǎn)：1）功耗低，在休眠模式下，兩節(jié)五號(hào)干電池可支持一個(gè)節(jié)點(diǎn)工作6—24個(gè)月左右；2）速率低，專(zhuān)注于低速率傳輸；3）距離短，有效覆蓋范圍在10～100m?之間，但是可以擴(kuò)展到數(shù)百米，具體依據(jù)實(shí)際發(fā)射功率的大小和各種不同的應(yīng)用模式而定；4）成本低；基于Zigbee技術(shù)成本低、可以大規(guī)模覆蓋等優(yōu)勢(shì)，其逐漸成為了一種溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的優(yōu)良解決方案，因此本發(fā)明采用Zigbee無(wú)線(xiàn)模塊進(jìn)行組網(wǎng)通信，實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度的監(jiān)測(cè)報(bào)警功能。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于：基于嵌入式操作系統(tǒng)與ZigBee無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，設(shè)計(jì)一種溫度監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)，利用溫度傳感器采集溫度數(shù)據(jù)并通過(guò)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器與嵌入式實(shí)驗(yàn)箱進(jìn)行實(shí)時(shí)通信，最終顯示實(shí)時(shí)溫度并在超過(guò)設(shè)定溫度值時(shí)給予短信報(bào)警，采用模塊化設(shè)計(jì)，包括主控模塊、無(wú)線(xiàn)通信模塊、串口監(jiān)測(cè)模塊及GSM模塊。

Zigbee?無(wú)線(xiàn)溫度傳感網(wǎng)絡(luò)采用Zigbee?模塊進(jìn)行組網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度信號(hào)的無(wú)線(xiàn)傳輸，CC2530?支持IEEE.802.15.4?協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)的ZigbeeRF4CE?和能源應(yīng)用，它有一個(gè)符合IEEE.802.15.4?協(xié)議的無(wú)線(xiàn)收發(fā)器，無(wú)線(xiàn)收發(fā)器與定時(shí)器配合使用構(gòu)成了Zigbee?無(wú)線(xiàn)通訊的基石，設(shè)計(jì)選其作為系統(tǒng)的處理器。

該系統(tǒng)使用嵌入式平臺(tái)的兩個(gè)模塊：串口監(jiān)控模塊和GSM模塊，串口數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)的程序主要完成兩部分功能：接收Z(yǔ)igbee網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)并顯示；判斷數(shù)據(jù)超過(guò)閾值調(diào)用GSM?驅(qū)動(dòng)發(fā)送短信報(bào)警，串口源文件包括串口接收程序，發(fā)送指令驅(qū)動(dòng)GSM?模塊報(bào)警程序，界面相關(guān)程序；GSM?是由歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)組織ETSI?制訂的一個(gè)數(shù)字移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)，它最主要的特點(diǎn)就是GSM?數(shù)字移動(dòng)電話(huà)必須裝上智能卡（SIM?卡）才能使用，GSM?模塊包含了基帶處理芯片、存儲(chǔ)器等器件，有獨(dú)立的操作系統(tǒng)，因此用戶(hù)端可以用GSM?模塊進(jìn)行短信、語(yǔ)音通話(huà)等功能。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明結(jié)構(gòu)功能示意圖；

圖2是本發(fā)明串口監(jiān)控模塊功能圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明設(shè)計(jì)了基于Zigbee技術(shù)的溫度監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)，可以實(shí)時(shí)采集監(jiān)測(cè)環(huán)境中溫度的變化，并對(duì)超過(guò)設(shè)定閥值的溫度實(shí)施短信報(bào)警處理，其具體實(shí)施方式為：，將使用4個(gè)Zigbee模塊、嵌入式實(shí)驗(yàn)箱、一個(gè)GSM?模塊，其中三個(gè)Zigbee?模塊作為終端節(jié)點(diǎn)，負(fù)責(zé)采集溫度數(shù)據(jù)；另一個(gè)Zigbee?模塊作為收集溫度數(shù)據(jù)的協(xié)調(diào)器，協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)通過(guò)RS232?串口將溫度數(shù)據(jù)傳送至嵌入式試驗(yàn)箱，在嵌入式實(shí)驗(yàn)箱平臺(tái)上，將完成一個(gè)串口監(jiān)控報(bào)警的應(yīng)用程序，這個(gè)串口程序負(fù)責(zé)實(shí)時(shí)顯示溫度數(shù)據(jù)，并判斷溫度是否超過(guò)設(shè)定的閾值，如果超過(guò)閾值，調(diào)用GSM?模塊命令，進(jìn)行報(bào)警。

Zigbee無(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)絡(luò)的實(shí)施方式為溫度傳感網(wǎng)絡(luò)中，終端節(jié)點(diǎn)的溫度傳輸與協(xié)調(diào)器中央節(jié)點(diǎn)的串口應(yīng)用是綁定的，主節(jié)點(diǎn)的協(xié)調(diào)器通過(guò)綁定接收到各個(gè)傳感節(jié)點(diǎn)發(fā)送的數(shù)據(jù)，通過(guò)串口與PC機(jī)通信，顯示數(shù)據(jù)。

GSM模塊的實(shí)施方式為，首先應(yīng)該設(shè)置當(dāng)前SIM?卡的短消息服務(wù)中心，系統(tǒng)使用的是大連地區(qū)短消息服務(wù)中心，號(hào)碼為+8613800411500，可以根據(jù)需要更改號(hào)碼，為了方便發(fā)送短消息需要設(shè)置信息模式為T(mén)EXT?模式，指令A(yù)T+CMGF=1。其次，需要設(shè)置發(fā)送對(duì)象的手機(jī)號(hào)碼，指令為“AT+CMGS=1355*******”，最后等到提示符“>”出現(xiàn)，輸入需要發(fā)送的手機(jī)內(nèi)容，再輸入CTRL+Z（也就是十六進(jìn)制的1A），即可將需要發(fā)送的內(nèi)容發(fā)送至手機(jī)。