基于物联网的温湿度信息采集系统设计

《基于物联网的温湿度信息采集系统设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、兰州理工大学计算机与通信学院2014年春季学期物联网综合应用实践课程设计题目：基于物联网的温湿度信息采集系统设计专业班级：姓名：学号：指导教师：成绩：35基于物联网的温湿度信息采集系统设计摘要基于物联网的无线传感网络是多学科的高度交叉，知识的高度集成的前沿热点研究领域。它通过各类集成化的微型传感器协作地实时监测,感知和采集各种环境或监测对象的信息，这些信息通过无线方式被发送，并以自组多跳的网络方式传送到用户终端无线传感器网络的特性决定了其不需要较高的传输带宽，而要求较低的传输延时和极低的功率消耗。IEEES0

2、2．15．4／ZigBee技术是近年来通信领域中的研究热点，具有低成本、低功耗、低速率、低复杂度的特点和高可靠性、组网简单、灵活等优势，逐渐成为无线传感器网络事实上的国际标准。此次课设设计并实现了用无线传感器网络构成的分布式温度湿度监控系统。关键词：物联网、信息采集、SHT10、串口通信35正文：4一、前言4二、基本原理52.1SHT10引脚特性52.2温湿度传感器模块82.3CC2530串口通信原理92.4ZigBee简介10三、系统分析16四、详细设计184.1硬件设计184.2软件设计214.3设计结构

3、图214.4代码22总结33参考文献3435正文：一、前言物联网系统是以应用为中心，以计算机技术为基础，软硬件可定制，适用于不同应用场合，对功能，可靠性，成本，体积，功耗有严格要求的专用计算机系统。随着生活水平的提高和科学技术发展的需求，人类对环境信息的感知上有了更高的要求，在某些特殊工业生产领域和室内存储场合对环境要求显得特别苛刻；随着物联网技术的发展，为环境环境检测提供了更进一步的保障。基于物联网的环境信息采集系统包含感知层、传输层、应用层三个层面；传输层常见的有温湿度、烟感、一氧化碳、压力等物联网传感器

4、模块，传输层包括有线通信和无线通信两部分，应用层包括各种终端。在室内环境监测领域，以物联网技术为基础，结合ZigBee技术可以实现、准确、完整、可靠的反应环境信息，做到实时监控。基本原理：湿度传感器和温度传感器采集到数据后，通过给RS232串口增加ZigBee功能，替代设备电缆线进行无线传输,串口传输设计为双向全双工，无硬件流控制，强制允许OTA(多条)时间和丢包重传。本次课设采用的senser节点中烧写EndDeviceEB35程序，在协调器中烧写CoordinatorEB程序。在设备绑定时先启动协调器绑定

5、，后启动终端节点绑定，按键SW1用于设备之间绑定，SW2用于启动匹配描述符请求。二、基本原理本实验将使用CC2530读取温湿度传感器SHT10的温度和湿度数据，最后将采样到的数据转换然后在LCD上显示。其中对温湿度的读取是利用CC2530的I/O（P1.0和P1.1）模拟一个类IIC的过程。其中该系统所使用的SHT10是一款高度集成的温湿度传感器芯片，提供全标定的数字输出。它采用专利的CMOSens技术，确保产品具有极高的可靠性与卓越的长期稳定性。传感器包括一个电容性聚合体测湿敏感元件、一个用能隙材料制成的测

6、温元件，并在同一芯片上，与14位的A/D转换器以及串行接口电路实现无缝连接。2.1SHT10引脚特性SHT10是一款高度集成的温湿度传感器芯片，提供全标定的数字输出。它采用专利的CMOSens技术，确保产品具有极高的可靠性与卓越的长期稳定性。传感器包括一个电容性聚合体测湿敏感元件、一个用能隙材料制成的测温元件，并在同一芯片上，与14位的A/D转换器以及串行接口电路实现无缝连接。35SHT10引脚特性如下：(1)VDD，GNDSHT10的供电电压为2.4~5.5V。传感器上电后，要等待11ms以越过“休眠”状态

7、。在此期间无需发送任何指令。电源引脚（VDD，GND）之间可增加一个100nF的电容，用以去耦滤波。(2)SCK用于微处理器与SHT10之间的通讯同步。由于接口包含了完全静态逻辑，因而不存在最小SCK频率。(3)DATA三态门用于数据的读取。DATA在SCK时钟下降沿之后改变状态，并仅在SCK时钟上升沿有效。数据传输期间，在SCK时钟高电平时，DATA必须保持稳定。为避免信号冲突，微处理器应驱动DATA在低电平。需要一个外部的上拉电阻（例如：10kΩ）将信号提拉至高电平。上拉电阻通常已包含在微处理器的I/O电

8、路中。1、向SHT10发送命令：用一组“启动传输”时序，来表示数据传输的初始化。它包括：当SCK时钟高电平时DATA翻转为低电平，紧接着SCK变为低电平，随后是在SCK时钟高电平时DATA翻转为高电平。后续命令包含三个地址位（目前只支持“000”），和五个命令位。SHT10会以下述方式表示已正确地接收到指令：在第8个SCK时钟的下降沿之后，将DATA拉为电平（ACK位）。在第9个SCK时钟的下降沿之