基于單片機的糧倉溫濕度多點無線監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計畢業(yè)設(shè)計-資料下載頁

　　

【正文】 收端，接收端也禁用自動應(yīng)答功能，直接接收發(fā)送端的數(shù)據(jù)并通過液晶顯示出來。調(diào)試成功后開啟自動應(yīng)答功能和自動重發(fā)功能，自動重發(fā)設(shè)置為重發(fā)10次，間隔150微秒。實現(xiàn)一對一通信后，調(diào)試一對多無線通信。主要是接收和發(fā)送節(jié)點的地址配置，設(shè)置了6個發(fā)送端的地址，一個接收端的地址，接收端6個接收通道地址分別設(shè)置為對應(yīng)的6個發(fā)送端的地址。調(diào)試過程中發(fā)現(xiàn)6個接收通道中P0通道和P1通道為40位地址，P2～P5通道為8位地址，且P2～P5通道的高32位地址與P1通道地址一樣。發(fā)送端若用P0，P1通道發(fā)送必須將地址設(shè)置為40位且要與接收端的響應(yīng)的接收通道對應(yīng)(若接收通道為P2，地址只有8位，則發(fā)送端用P0通道發(fā)送，地址應(yīng)設(shè)為接收端的接收通道P2的8位地址加上接收端的接收通道P1的高32位地址)。最后整合溫濕度監(jiān)測電路和無線收發(fā)電路。將AM2301采集過來的溫濕度值直接傳送給無線發(fā)送模塊，再由無線接收模塊接收溫濕度信息，最后由液晶顯示溫濕度信息。調(diào)試過程中發(fā)現(xiàn)開機僅能監(jiān)測一次溫濕度信息，不能實時監(jiān)測。經(jīng)過幾次先后開關(guān)發(fā)送端和接收端，找出原因是發(fā)送之后沒有清除發(fā)送成功標志。 溫濕度采集測試實驗測試了華南農(nóng)業(yè)大學華山宿舍區(qū)20棟104室內(nèi)的溫濕度數(shù)據(jù)，通過三個無線監(jiān)測節(jié)點采集的不同的溫濕度信息，發(fā)送給終端節(jié)點顯示。其中節(jié)點2采用AM2301溫濕度傳感器，采集相對濕度的精度為3%，并放置在筆記本電腦的散熱排氣扇通風口旁；節(jié)點3和節(jié)點4均采用DHT11溫濕度傳感器，采集溫度的精度為2，采集相對濕度的精度為5%，其中節(jié)點3放置在書桌上，節(jié)點4放置在書桌下。 系統(tǒng)準確性測試表5 12：00時宿舍內(nèi)采樣點溫濕度節(jié)點編號溫度()相對濕度(%)所處地23464電腦散熱器旁33079書桌上42980書桌下圖11 12：00時溫濕度值采用溫濕度計于2013年4月24號12：00時采集三處節(jié)點的溫濕度，如表5所示。采用本系統(tǒng)于12：00時，檢測三處節(jié)點的溫濕度值，如圖11所示。 系統(tǒng)穩(wěn)定性測試采用溫濕度計于2013年4月24號18：00時采集三處節(jié)點的溫濕度，如表6所示。采用本系統(tǒng)于18：00時，檢測三處節(jié)點的溫濕度值，如圖12所示。表6 18：00時宿舍內(nèi)采樣點溫濕度節(jié)點編號溫度()相對濕度(%)所處地23465電腦散熱器旁32878書桌上42881書桌下圖12 18：00時溫濕度值采用溫濕度計于2013年4月24號18：10時采集三處節(jié)點的溫濕度，如表7所示。采用本系統(tǒng)于18：10時，檢測三處節(jié)點的溫濕度值，如圖13所示。表7 18：10時宿舍內(nèi)采樣點溫濕度節(jié)點編號溫度()相對濕度(%)所處地23565電腦散熱器旁32779書桌上42882書桌下圖13 18：10時溫濕度值分析上圖各組數(shù)據(jù)，可知相比于中午12點的數(shù)據(jù)，各節(jié)點溫度值降低，濕度值升高，符合實際情況。相比18：00與18：10時的數(shù)據(jù)，可知室內(nèi)溫度值較為穩(wěn)定，10分鐘內(nèi)，數(shù)據(jù)波動較小，溫度在1以內(nèi)，相對濕度在1%以內(nèi)。且濕度在室內(nèi)有明顯的層次分布，其中地上最潮濕，書桌上次之，書桌電腦旁由于受電腦散熱風影響最為干燥，且溫度最高。 系統(tǒng)誤差分析本系統(tǒng)存在一定誤差，現(xiàn)對誤差進行分析與計算。以溫濕度計數(shù)值為基準，計算本系統(tǒng)的相對誤差如下表所示。其中表8為12：00時的溫濕度誤差，表9為18：00時的溫濕度誤差，表10為18：10時的溫濕度誤差，表11為三個時間點系統(tǒng)的平均溫濕度誤差。表9 18：00時各節(jié)點誤差節(jié)點編號溫度誤差濕度誤差2%%3%%4%%表8 12：00時各節(jié)點誤差節(jié)點編號溫度誤差濕度誤差2%%3%%4%%表11 系統(tǒng)各節(jié)點平均誤差節(jié)點編號溫度平均誤差濕度平均誤差2%%3%%4%%表10 18：10時各節(jié)點誤差節(jié)點編號溫度誤差濕度誤差2%%3%%4%%分析以上各組數(shù)據(jù)，本系統(tǒng)相比于溫濕度計的數(shù)值，各節(jié)點溫度值偏高，濕度值偏低。分析其原因，可能是系統(tǒng)電源工作產(chǎn)生少量熱量使得系統(tǒng)檢測的溫度值偏高，濕度值偏低，但誤差很小，%，%。 系統(tǒng)報警測試 圖14 節(jié)點2溫度報警顯示圖 圖15 節(jié)點4濕度報警顯示圖將節(jié)點2傳感器移至電腦散熱排氣口，發(fā)現(xiàn)溫度逐漸升高，濕度逐漸降低，當溫度上升超過系統(tǒng)預設(shè)溫度上限值35時，是否報警一欄顯示為是，并開始閃爍。系統(tǒng)終端顯示圖如圖14所示。將節(jié)點4的濕度報警上限值設(shè)置為85%，當實時濕度為89%時，是否報警一欄顯示為是，并開始閃爍。系統(tǒng)終端顯示圖如圖15所示。 nRF24L01無線模塊測試nRF24L01模塊接上天線，在無障礙物的空曠環(huán)境中，通信距離最高可達到100米，當兩個節(jié)點通信途徑中存在障礙物，則通信距離最高只能達到30米。在高密集障礙物環(huán)境中測試如相鄰兩間到四間宿舍之間，通信正常；當收發(fā)節(jié)點之間隔著五間宿舍，系統(tǒng)通信異常，表現(xiàn)為接收端接收不到數(shù)據(jù)。6 結(jié)論與展望本次畢業(yè)設(shè)計收獲良多，完成了設(shè)計的要求，實現(xiàn)了1對3的無線溫濕度監(jiān)測系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠通過終端實時采集本地3個終端節(jié)點的溫濕度信息，并通過無線發(fā)射給主機接收，通過液晶LCDTFT繪制人性化系統(tǒng)界面，再實時動態(tài)顯示出來，可顯示各節(jié)點溫濕度，預設(shè)溫濕度報警上限值以及當前報警狀態(tài)信息。本設(shè)計雖完成基本功能，且有擴展。但是還有許多可以完善的地方，如可以增加煙幕傳感器，用于檢測火情，當火災(zāi)發(fā)生時，結(jié)合GSM模塊將險情準確匯報給管理人；如統(tǒng)計老鼠信息，怎樣統(tǒng)計老鼠合理；如設(shè)置中繼節(jié)點，讓數(shù)據(jù)傳送更加有效；如不同糧食保存溫濕度條件不同，增加上位機，用于設(shè)置溫濕度的上下限值，從而有效調(diào)節(jié)糧倉溫濕度值；如結(jié)合android平臺通過手機實現(xiàn)對溫濕度的遠程調(diào)控；如降低該系統(tǒng)的功耗；如改用精度高的傳感器測量溫濕度。22參 考 文 獻劉海峰. 基于GSM的遠程報警系統(tǒng)[J]. 鄂州大學學報，2009，16(5)：1415.劉靖，陳在平，李其林，等. 基于nRF24L01的無線數(shù)字傳輸系統(tǒng)[J]. 天津理工大學學報，2007，23(3)：3940.王明明，王志霖，元昊，等. 基于MSP430的實用糧倉溫濕度檢測系統(tǒng)[J]. 現(xiàn)代電子技術(shù)，2012，35(2)：1116.王衛(wèi)星. 單片機原理與應(yīng)用開發(fā)技術(shù)[M]. 北京：中國水利水電出版社，2009：2025.王志宏，白翠珍. 基于DHT11的實驗室多點溫濕度報警系統(tǒng)設(shè)計[J]. 山西電子技術(shù)，2011，(4)：4546.溫洪昌，黃應(yīng)強，傅貴興. 單片機的多段語音組合錄放系統(tǒng)設(shè)計[J]. 單片機與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用，2011，(10)：5153.張玉建. 基于nRF24L01的無線溫濕度檢測系統(tǒng)設(shè)計[J]. 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，2012，(1)：2122.張羽鵬，王開福. 紅外技術(shù)在測速中的應(yīng)用[J]. 紅外技術(shù)，2008，30(11)：664666.趙亮. 液晶顯示模塊LCD1602應(yīng)用[J]. 電子制作，2007，(3)：5859.附 錄發(fā)送端原理圖接收端原理圖致 謝誠摯的感謝！