[實(shí)用新型]一種實(shí)驗(yàn)室物聯(lián)網(wǎng)溫濕度感知終端裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201720190374.3
• 申請(qǐng)日: 2017-03-01
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN206773910U
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-12-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王富祥
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 淮陰師范學(xué)院
• 主分類(lèi)號(hào): G08C17/02
• 分類(lèi)號(hào): G08C17/02
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

一、技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型一種實(shí)驗(yàn)室物聯(lián)網(wǎng)溫濕度感知終端裝置，涉及一種短距離數(shù)據(jù)采集、無(wú)線收發(fā)等技術(shù)，尤其涉及ZigBee無(wú)線自組網(wǎng)、低功耗技術(shù)。本實(shí)用新型一種實(shí)驗(yàn)室物聯(lián)網(wǎng)溫濕度感知終端裝置，通過(guò)無(wú)線通信模塊搭載的ZigBee-Pro協(xié)議棧，實(shí)現(xiàn)溫濕度傳感器采集的模擬信號(hào)的A/D轉(zhuǎn)換，溫濕度傳感器數(shù)據(jù)讀取以及數(shù)據(jù)無(wú)線收發(fā)功能。

二、背景技術(shù)

目前，在智能環(huán)保、智能家居、智能醫(yī)療、智能交通等領(lǐng)域，常需要智能終端采集監(jiān)測(cè)區(qū)域數(shù)據(jù)信息、并匯聚采集數(shù)據(jù)進(jìn)行信息融合，最終通過(guò)網(wǎng)關(guān)上傳至上位機(jī)監(jiān)控中心，滿足實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程監(jiān)控的需求，以便于管理、監(jiān)控的自動(dòng)化、信息化和智能化水平的提升。以學(xué)校實(shí)驗(yàn)室為例，學(xué)校實(shí)驗(yàn)室分布較分散，涉及范圍較廣，下班或者節(jié)假日多屬于無(wú)人值守狀態(tài)，若通過(guò)有線方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，顯然會(huì)受到布線不方便、安裝不靈活、傳輸速率低、成本等多種因素的制約，難以在遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)中使用。因此，本實(shí)用新型一種實(shí)驗(yàn)室物聯(lián)網(wǎng)溫濕度感知終端裝置，采用短距離無(wú)線通信ZigBee技術(shù)，實(shí)現(xiàn)近距離溫濕度采集并自組織網(wǎng)絡(luò)通過(guò)GPRS網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程傳輸至上位機(jī)監(jiān)控中心，滿足實(shí)驗(yàn)室溫濕度數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳輸和監(jiān)控的需求。

三、技術(shù)內(nèi)容

(1)發(fā)明目的

本實(shí)用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)安裝、部署困難、成本高、可靠性差等缺陷，開(kāi)發(fā)一種基于ZigBee技術(shù)的實(shí)驗(yàn)室物聯(lián)網(wǎng)溫濕度感知終端裝置，具有近距離數(shù)據(jù)采集，自組織網(wǎng)絡(luò)，遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)無(wú)線收發(fā)功能。

(2)技術(shù)方案

本實(shí)用新型一種實(shí)驗(yàn)室物聯(lián)網(wǎng)溫濕度感知終端裝置主要由溫濕度數(shù)據(jù)采集模塊1，主控模塊2，無(wú)線通信模塊3以及電源模塊4組成。使用Z-Stack協(xié)議棧的ZigBee-Pro協(xié)議自組織網(wǎng)絡(luò)，采用網(wǎng)狀網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，隨機(jī)分配地址方案，支持多對(duì)一、一對(duì)多、源路由算法。溫濕度數(shù)據(jù)采集模塊1采用DHT11傳感器采集數(shù)據(jù)，通過(guò)軟件程序?qū)鞲衅鞑杉哪M信號(hào)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換；主控模塊2采用CC2530的增強(qiáng)型8051微控制器，具有32KB、64KB、128KB或者256KB的在線系統(tǒng)可編程內(nèi)存和8KB的RAM，該RAM具備在各種供電方式下的數(shù)據(jù)保護(hù)能力。同時(shí)具有多種運(yùn)行模式，而且運(yùn)行模式之間轉(zhuǎn)換時(shí)間短，能進(jìn)一步保證裝置的低功耗特性。ZigBee無(wú)線通信模塊3采用RX和TX端口收發(fā)數(shù)據(jù)，采用CC2530的DSSS直接序列擴(kuò)頻通信方式的射頻收發(fā)器，具有高靈敏度和強(qiáng)抗干擾能力，能實(shí)現(xiàn)多跳通信方式傳輸數(shù)據(jù)，支持大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)通信，網(wǎng)絡(luò)的可擴(kuò)展性強(qiáng)。電源模塊4采用AMS1117實(shí)現(xiàn)+5V電源電壓到+3.3V電壓的轉(zhuǎn)換。

(3)技術(shù)效果

一種實(shí)驗(yàn)室物聯(lián)網(wǎng)溫濕度感知終端裝置是一種融合了無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)、物聯(lián)網(wǎng)、短距離無(wú)線通信等技術(shù)的設(shè)備，本實(shí)用新型均采用無(wú)線通信方式，具有安裝靈活、成本低、可擴(kuò)展性強(qiáng)、維護(hù)簡(jiǎn)單、智能化等顯著優(yōu)勢(shì)，非常實(shí)用與學(xué)校、廠房、醫(yī)院等公共場(chǎng)所的溫濕度監(jiān)控領(lǐng)域，這將大大突破有線傳輸、人工維護(hù)等方法的限制，是高度信息化、自動(dòng)化、智能化的設(shè)備。

本實(shí)用新型一種實(shí)驗(yàn)室物聯(lián)網(wǎng)溫濕度感知終端裝置的使用，將極大改進(jìn)監(jiān)測(cè)監(jiān)控領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)狀，提高監(jiān)測(cè)監(jiān)控領(lǐng)域的綜合管理水平，促進(jìn)國(guó)內(nèi)監(jiān)控系統(tǒng)向智能化方向發(fā)展，具有十分廣闊的應(yīng)用前景。

四、附圖說(shuō)明：

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。

圖1是本實(shí)用新型原理框圖

圖2是本實(shí)用新型處理器模塊以及無(wú)線通信模塊原理圖

圖3是本實(shí)用新型無(wú)線通信模塊底座原理圖

圖4是本實(shí)用新型電源模塊原理圖

五、具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例作進(jìn)一步說(shuō)明：

參照?qǐng)D1，圖1表示本實(shí)用新型裝置原理框圖。本實(shí)用新型通過(guò)DHT11傳感器采集實(shí)驗(yàn)室溫濕度參數(shù)，通過(guò)主控模塊對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，由無(wú)線通信模塊ZigBee實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的無(wú)線收發(fā)。DHT11傳感器有4個(gè)引腳，引腳1和引腳4是電源線，引腳3位空腳，引腳2與主控模塊的P0.0引腳相連。

參照?qǐng)D2，圖2表示實(shí)用新型裝置主控模塊及無(wú)線通信模塊原理圖。主要采用CC2530芯片，該芯片滿足以ZigBee為基礎(chǔ)的2.4GHzISM波段應(yīng)用對(duì)低成本、低功耗的要求。它是結(jié)合一個(gè)高性能的2.4GHz直接序列擴(kuò)頻通信射頻收發(fā)器和一顆工業(yè)級(jí)小巧高效的8051控制器。