基于无线传感器网络的粮情检测系统设计new

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1、维普资讯http://www.cqvip.com2006年9月农机化研究第9期基于无线传感器网络的粮情检测系统设计蓝会立，张认成，毛思文(华侨大学机电及自动化学院。福建泉州362021)摘要：随着国家经济的快速发展、粮食储备的日益增加。大型粮食储备库的建设对粮食温度检测技术也提出了越来越高的要求。为此。针对目前我国仓储行业粮情检测系统存在的不足。提出了一种基于无线传感器网络的设计方案。并且详细介绍了无线温度传感器节点的硬件结构和软件设计。实验表明：系统安装简单方便，稳定性好。温度测量精度高。关键词：自动控制技术；无线传感器网络；设计；节点；温度测量

2、；nRF9E5；储藏技术中圈分类号：TP273+．5：S126文献标识码：A文章编号：1003—188X(2006)09-0099-04置在目标环境中，能够获取周围环境的信息并且相0引言互协同工作完成特定的任务。传感器节点主要由电粮食温度检测技术是我国粮食储藏的4大技术源管理模块、传感器、微处理器、存储器以及射频之一，它可以动态监测仓库粮食温度变化情况，为模块等功能模块构成。典型的传感器节点结构如图粮食的储藏安全提供了重要保障。由于储备库的特1所示。电源管理模块为其它功能单元提供正常工殊环境条件：粮食出入库时，系统部分模块(主要作所必需的能源。传感

3、器用于感知、获取外界的信是传感器模块)要拆卸和重新安装；仓库中存在的息，并通过信号处理电路将其转换为数字信号。微有毒气体H，P容易腐蚀电子元器件；粮堆中损坏的处理器部件负责协调节点各部分的工作，如对传感传感器不容易更换。而目前应用于粮食储藏的粮情器获取的信息进行必要的处理、保存，控制传感器检测系统大多数采用模拟温度传感器、多路模拟开和电源的工作模式等。射频模块负责与其他传感器关、A／D转换器及单片机等组成的导线传输系统。或观察者的通信。这种温度采集系统需要在仓库内布置大量的测温电缆，安装和拆卸繁杂。同时受到导线电阻和分布电容的影响。测量误差比较大，

4、易受雷击。为此，提出了一种基于无线传感器网络的温度检测系统的设计方案，该方案不需要任何固定网络的支持，安装简单方便，系统稳定可靠、可维护性好。圈1传‘■节点结构1无线传感器网络无线传感器网络是由大量微型、智能、低功耗2系统设计方案传感器以某种网络协议构成的无线网络，其目的是整个系统由若干无线温度传感器节点、测控主协作地感知、采集和处理网络覆盖的地理区域中感机和Pc机组成，如图2所示。其中，无线温度传感知对象的信息，并发布给观察者。它综合了传感器器节点按一定布点规则分布于仓库内。执行温度数技术、嵌入式计算技术、分布式信息处理技术以及据采集、预处理和传

5、输等工作。测控主机由无线收无线通信技术，正成为一个新兴的技术领域，被认发模块nRF9E5及报警装置组成，通过外接MAX232为是21世纪最重要的技术之一。转换电路，与Pc机进行串口通信。测控主机通过无无线传感器网络节点具有无线通信、数据采集线通讯方式与各个节点进行数据传输、存储及命令和处理、协同合作等功能，可以随机或者特定地布的传送。PC机给测控主机发送功能命令并对采集到收藕日期：2005—10一l7每个节点温度数据进行智能分析、显示和打印。限作者筒介：蓝会立(1975-)，男(壮族)．广西马山人．硕士研究于篇幅，本文主要介绍无线温度传感器节点的硬

6、件生．(E—mai1)1z1hlOhqu．edu．cn。通讯作者：张认成(1961一)．男．陕西扶风人．教授．博士。结构和软件设计方法。．99．维普资讯http://www.cqvip.com2006年9月农机化研究第9期ShockBurst发送方式。空闲方式下，晶体振荡器依然工作，配置字中的内容不至于丢失。系统通讯时，各模块处于正常接收状态：收发使能位TRX～CE=I且方式选择位TX—EN=O。在运行过程中，可由用户仓库编程修改TX—EN=I，使其工作于发射状态。圉2系统葫构框圉2．1．2数字温度字传感器2．1无线温度传感器节点的设计DS18B2

7、0是Dallas公司开发的微型化、低功耗温度传感器节点是网络的基本单元，响应测控的可编程单总线数字温度传感器，可直接将测得的主机的指令并发送数据。由于传感器节点通常采用温度值转换为数字信号输出⋯。其具有以下主要功电池进行供电，电池的容量一般不是很大。并且在能：一是独有的单总线通信技术，只需一根信号线使用的过程中。不能给电池充电或更换电池，一旦与单片机连接即可实现双向通信；二是电源电压范电源耗尽，这个节点就失去了作用。因此，在传感围为3．35V。可通过信号线寄生供电或由外电源器网络节点的设计过程中，任何技术和协议的使用直接供电；三是测温范围为一55。

8、一125℃。在10。一都要以节能为前提。在硬件设计方面，要尽量地采85℃内可保持±0．5℃的精确度；四是通过编程可实用低功