一种无线温湿度采集系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种无线温湿度采集系统，其特征在于，包括用于数据处理和输出控制的主机、用于温湿度数据采集的从机、用于建立主机和从机通信连接的无线模块，所述主机包括控制器和连接控制器的显示模块，所述从机包括处理器和连接处理器的温湿度采集模块。本实用新型专利技术采用主从机的结构形式，数据传输通过无线模块实现，避免了线路干扰和数据失真的问题；同时采用主机控制处理和从机收集的方式，增强了数据处理能力。

【技术实现步骤摘要】
一种无线温湿度采集系统
本技术涉及温湿度采集
，具体是一种无线温湿度采集系统。
技术介绍
随着科学技术的进步与社会的发展，人们在生活上以及生产上对环境条件越来越重视。而温度和湿度作为人类日常生活环境中的两个基本环境要素，跟我们生产和生活都有着密切联系，不但是人们的居住、饮食、出行要考虑的因素，也是工业和农业生产过程中最基本最重要的测量参数，因此对温度和湿度的实时监测是非常必要的。传统的温湿度采集系统都是采用传统的有线数据传输，这种传输方式在传输数据过程中会受到其他线路的电磁干扰从而使信号衰减，影响真实数据。
技术实现思路
本技术针对上述存在的问题，提供一种无线温湿度采集系统，解决了现有线路干扰和数据丢失的问题。本技术为实现上述目的，采取以下技术方案予以实现：一种无线温湿度采集系统，包括用于数据处理和输出控制的主机、用于温湿度数据采集的从机、用于建立主机和从机通信连接的无线模块，所述主机包括控制器和连接控制器的显示模块，所述从机包括处理器和连接处理器的温湿度采集模块。优选地，所述无线模块与主机、从机通过高速全双工的SPI串行接口进行通讯连接。优选地，所述主机还包括有连接控制器的输入模块。优选地，所述从机还包括有连接处理器的设备控制模块。优选地，所述处理器和温湿度采集模块通过单线串行接口进行通讯连接。本技术相对于现有技术具有如下有益效果：本技术采用主从机的结构形式，数据传输通过无线模块实现，避免了线路干扰和数据失真的问题；同时采用主机控制处理和从机收集的方式，增强了数据处理能力。附图说明图1是本技术实施例的结构框图；图2为本技术实施例中单片机的引脚图；图3为本技术实施例中无线模块的结构图；图4为本技术实施例中设备控制模块的电路图。具体实施方式以下结合附图对本技术的实施例作详细描述。如图1所示，本实施例一种无线温湿度采集系统，包括用于数据处理和输出控制的主机、用于温湿度数据采集的从机、用于建立主机和从机通信连接的无线模块，所述主机包括控制器和连接控制器的显示模块，所述从机包括处理器和连接处理器的温湿度采集模块。在实施例中，主机包括控制器、输入模块和显示模块，从机包括处理器和温湿度采集模块。具体应用中，控制器和处理器均采用STC89C52RC单片机，无线模块采用NRF24L01无线传输模块，温湿度采集模块采用DHT11传感器。主机的控制器和从机的处理器采用的STC89C52RC单片机，如图2，内置有8K字节的可编程Flash存储器，是一款具有低价、高性能、超强抗干扰能力等特点的8位微处理器。STC89C52RC单片机还设有用于提供时钟脉冲信号的时钟模块和用于系统复位的复位模块。NRF24L01无线传输模块是在NRF24L01收发芯片的基础上开发研制而来的单片射频收发模块,如图3，工作在频率为2.4GHz到2.5GHz范围内的全球通用ISM频段并且拥有125个工作频道。NRF24L01无线传输模块与单片机之间进行通信采用的是高速全双工的SPI串行接口。NRF24L01无线传输模块能通过允许在与单片机之间进行低速通信而在无线部分进行高速通信，这样可以减小无线通信的功耗。模块中的NRF24L01收发芯片外部有20个引脚，拥有多种工作模式，能通过软件程序对其进行工作模式选择，并且NRF24L01的通信协议相对简单，能实现同类产品之间的自由通信，对用户完全透明。为了增加数据无线传输的可靠性融入了数据握手机制，当NRF24L01模块发送完单片机送入寄存器TX_FIFO的数据后就会从发送模式转入接收模式并等待的应答信号。在此方式下，NRF24L01模块在不添加MCU工作量的条件下不单具有自动应答功能还具有自动重发功能，如果接收端的NRF24L01无线模块没有接收到发送端发送过来的数据就不产生应答信号，而发送端的NRF24L01无线模块就会隔一段时间不断重发未发送成功的数据，直到数据发送成功接收到应答信号或者重发的次数达到寄存器STRUP_RETR中设置的次数。在该模式下更有利于双向链接协议的运行，更好地避免了在传输过程中丢失数据，保证了无线通信的可靠性。在该模式下，无线传输模块NRF24L01与MCU之间可以利用I/O口进行SPI模拟通信，并且能完成自动应答和自动重发操作。作为一款被广泛应用的无线传输芯片，其内置有高速链路层，大大降低了数据传输时发生拥堵的概率。温湿度采集模块采用的DHT11温湿度传感器是一种能够自动校准的集温度和湿度检测于一体的数字传感器，其内部结构简单，是由电阻式感湿元件、NTC测温元件以及一个高性能单片机组成。DHT11传感器与MCU之间是通过一条DATA串行通信线进行同步数据传输的，DATA串行通信线作为DHT11唯一的总线，与MCU之间所有的数据交换都是通过DATA数据线进行的。当DHT11传感器处于待机状态时DATA数据线电平被拉高，直到MCU发出的开始信号结束后才会发出低电平响应信号，MCU与DHT11传感器之间的通信必须完全按照其通信时序来进行，否则会导致通信异常。在一个DHT11传感器与MCU通信的周期内，数据是从高位往低位一位一位发送的，直到40位数据全部发送给MCU。发送的数据格式：8bit湿度整数数据+8bit湿度小数数据+8bit温度整数数据+8bit温度小数数据+8bit校验数据。数据传送正确时校验数据等于“8bit湿度整数数据+8bit湿度小数数据+8bit温度整数数据+8bit温度小数数据”所得结果的末8位。DHT11传感器采集到温湿度数据后，经过DATA串行通信线传输到处理器中，连接处理器的无线模块发送端将数据发送到主机的无线模块接收端，再由无线模块传输到控制器，输出在显示模块中。优选地，从机中还包括有设备控制模块，设备控制模块连接到具体的温湿度控制设备，如加湿器和空调，先经过控制器的阀值控制，输出指令经无线模块传输到处理器，由处理器控制输出。其中控制器的阀值输入由输入模块完成，输入模块可以是按键模块，输入相关的温湿度上下阀值，由控制器进行智能调控。如图4，设备控制模块为继电器电路，继电器由8550三极管开关电路进行控制，三极管的基极通过串联一个阻值为1K的电阻连接到STC89C52RC单片机的通用I/O接口，当单片机I/O口给低电平的时候三极管导通从而使继电器的线圈有电流流通，使继电器吸合，LED的阴极接到地点亮。惟以上所述者，仅为本技术之较佳实施例而已，当不能以此限定本技术实施之范围，即但凡依本技术权利要求及技术说明书所记载的内容所作出简单的等效变化与修饰，皆仍属本技术权利要求所涵盖范围之内。此外，摘要部分和标题仅是用来辅助专利文件搜寻之用，并非用来限制本技术之权利范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无线温湿度采集系统，其特征在于，包括用于数据处理和输出控制的主机、用于温湿度数据采集的从机、用于建立主机和从机通信连接的无线模块，所述主机包括控制器和连接控制器的显示模块，所述从机包括处理器和连接处理器的温湿度采集模块。

【技术特征摘要】
1.一种无线温湿度采集系统，其特征在于，包括用于数据处理和输出控制的主机、用于温湿度数据采集的从机、用于建立主机和从机通信连接的无线模块，所述主机包括控制器和连接控制器的显示模块，所述从机包括处理器和连接处理器的温湿度采集模块。2.根据权利要求1所述的无线温湿度采集系统，其特征在于，所述无线模块与主机、从机通过高速全双工的SPI串行接口进行通讯连接。3.根据权利要求1所述的无线温湿度采集系统，...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖应旺，陈贞丰，伍银波，姚美银，
申请(专利权)人：广东技术师范学院，
类型：新型
国别省市：广东,44