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1、低功耗无线温室监控系统的研制95低功耗无线温室监控系统的研制1221李嘉敏,贾卫,黄小寅,翁正新(1.上海交通大学电子信息与电气工程学院,上海200240;2.上海市四零五单位,上海200000)摘要:采用PIC单片机和CC1100无线收发芯片设计了一种低功耗无线温室监控系统。给出了系统的整体框架,详细介绍了系统的硬件电路和软件设计,重点描述了低功耗实现的策略和方法。关键词:低功耗;PIC单片机;CC1100;温室监控系统中图分类号:TP79文献标识码:B文章编号:1000-8829(2010)02-0095-04DesignandImplement
2、ationofLowPowerWirelessGreenhouseMonitoringSystem1221LIJiamin,JIAWei,HUANGXiaoyin,WENGZhengxin(1.SchoolofElectronic,InformationandElectricalEngineering,ShanghaiJiaoTongUniversity,Shanghai200240,China;2.Shanghai405Unit,Shanghai200000,China)Abstract:Alowpowerwirelessgreenhousemonit
3、oringsystembasedonPICMCUandCC1100wirelesstransceiverchipisdesigned.Thewholeframeofthesystemisdiscussed,thedesignofthehardwarecircuitandsoftwareisdescribed,andthestrategiesandapproachestoachievelowpoweraremainlypresented.Keywords:lowpower;PICMCU;CC1100;greenhousemonitoringsystem随
4、着温室栽培在农业生产中的迅速增长,温室监此外,前端在睡眠期间,PIC18F4620单片机将定控技术的研究和应用越来越受到重视。针对目前国内时醒来检测温室的温湿值,并与报警值相比较。若超普通温室设施简易、自动化程度不高、环境调控能力差过报警值,单片机令CC1100退出无线唤醒模式,然后的状况,可以采用有线传输方式,但将传感器与主控机发送报警信号到后端,如果符合要求就再次进入睡眠。相连必然使得系统布线复杂、成本增加且难以维修。数据采集方面,系统采集的温湿值是通过前端单而价格低廉、体积小、功耗低、性能稳定、传输距离长的片机自身集成的A/D转换器将检测芯片送来的信号无线通
5、信芯片的出现,使无线温室监控成为可能。本转换成数字信号得到的。调整温湿值则是由控制电路设计采用无线传输方式,具有低功耗、结构简单、应用对电吹风、加湿器和风扇进行控制。其中风扇用于排方便、成本低、工作稳定可靠等优点。气,可用于降低环境的温度和湿度,加湿器和电吹风则分别用于增加湿度和提高温度。1温室监控系统结构及原理2系统的硬件设计温室监控系统主要由以下4部分组成:上位机、后端、前端和温湿控制电路。系统的结构框图如图1所本系统的硬件电路主要涉及基于无线收发的温湿示。度检测和控制,即前端部分和温湿控制部分的功能。系统待机时,后端处于工作状态,前端进入睡眠。2.1前
6、端电路设计当需要监控温室温度和湿度时,可通过后端发送无线前端电路采用电池供电,输入电压VCC为3V。主信号唤醒前端,进行温度和湿度采集并回显。若返回要由单片机PIC18F620、收发芯片CC1100、温度传感的温湿值不满足要求,用户能够通过上位机进行相应器MAX6613和湿度传感器和SP6641BEK5.0/TR组调整控制。成,如图2所示。图2中,PIC18F4620单片机采用主从步串口模块收稿日期:2009-09-11(MSSP)的SPI工作模式与CC1100模块进行通信。系作者简介:李嘉敏(1984),男,广东潮州人,硕士研究生,主要统上电时,单片机通过S
7、PI口对CC1100模块进行配研究方向为无线传感器网络。置,使其工作在433MHzISM频段,并将波特率设置为96!测控技术∀2010年第29卷第2期图1系统的结构框图图2前端电路原理图38.4kb/s。当CC1100接收到数据包时,其通过引脚图中,RA4和RA5为单片机的I/O引脚。固态继GDO0触发单片机的外部中断,由单片机通过引脚SDI电器CPC1390用于控制风扇的开启和关闭。D触发读取CC1100中的数据。发送数据或命令时,单片机器SN74AUP1G79用于维持引脚C+的输入电平,因此通过引脚SDO写入CC1100。在单片机睡眠时设置RA4、RA5为
8、低电平以防
