一种基于无线传感器网络的环境参数采集系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种基于无线传感器网络的环境参数采集系统，涉及环境参数检测技术领域，包含温度传感器阵列、湿度传感器阵列、CMOS传感器阵列、多路复用开关、信号调理模块、微控制器模块、数据传输模块、时钟模块、存储器模块和供电模块；所述温度传感器阵列、湿度传感器阵列、CMOS传感器阵列依次经过多路复用开关、信号调理模块连接微控制器模块，所述数据传输模块、时钟模块、存储器模块和供电模块分别与微控制器模块连接；本实用新型专利技术设计合理、成本低、操作简单、布网灵活且方便，传感器节点通过无线通信方式形成多跳、自组织的无线传感器网络，该自组网能力强，可实时同步对环境参数的智能检测。数的智能检测。数的智能检测。

【技术实现步骤摘要】
一种基于无线传感器网络的环境参数采集系统


[0001]本技术属于环境智能监控领域，尤其涉及一种基于无线传感器网络的环境参数采集系统。

技术介绍

[0002]从国内现状来看，监控系统无处不在，但总体来说都处在单一分离模式，语音摄像需要一套系统，温湿度等环境参数监控也需要一套系统，而且价值不菲，功耗较大，移动性较差，需要较高的硬件与软件支持，数据采集端与监控端需要通过很多很长的通信线进行连接，从而使得系统稳定性不高，对于多参数多点监控的场所，传统设备不能满足其节点数量的要求，可行度不高，空间占用率较大。一些传统设备对于传感器的更换极不方便，更换完传感器后要对所有传感器进行重新编号，不便于维护。

技术实现思路

[0003]本技术所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提出了一种基于无线传感器网络的环境参数采集系统，其设计合理、成本低、操作简单、布网灵活且方便，传感器节点通过无线通信方式形成多跳、自组织的无线传感器网络，该自组网能力强，可实时同步对环境参数的智能检测。
[0004]本技术为解决上述技术问题采用以下技术方案
[0005]一种基于无线传感器网络的环境参数采集系统，包含温度传感器阵列、湿度传感器阵列、 CMOS传感器阵列、多路复用开关、信号调理模块、微控制器模块、数据传输模块、时钟模块、存储器模块和供电模块；所述温度传感器阵列、湿度传感器阵列、CMOS传感器阵列依次经过多路复用开关、信号调理模块连接微控制器模块，所述数据传输模块、时钟模块、存储器模块和供电模块分别与微控制器模块连接；
[0006]其中，温度传感器阵列，用于通过温度传感器实时采集环境的温度参数；
[0007]湿度传感器阵列，用于通过湿度传感器实时采集环境的湿度参数；
[0008]CMOS传感器阵列，通过CMOS传感器实时采集环境的视频及图片参数；
[0009]多路复用开关，用于将采集的参数分时输出给后续的信号调理模块；
[0010]信号调理模块，对采集的信号参数进行预处理进而传输至微控制器模块；
[0011]所述微控制器模块包含芯片U2、电容C3、电容C4、电容C5、晶振X1、开关S1、电阻 R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4；其中，电容C3的一端分别与晶振X1的一端、芯片U2的引脚19连接，晶振X1的另一端分别与电容C4的一端、芯片U2的引脚18连接，电容C3 的另一端接地，电容C4的另一端接地，电阻R5的一端分别与电容C5的一端、开关S1的一端、芯片U2的引脚9连接，电阻R5的另一端接地，电容C5的另一端分别与VCC端、开关 S1的另一端连接，电阻R1的一端与芯片U2的引脚39连接，电阻R1的另一端与VCC端连接，电阻R2的一端与芯片U2的引脚38连接，电阻R2的另一端与VCC端连接，电阻R3 的一端与芯片U2的引脚37连接，电阻R3的另一端与VCC端连接，电阻R4的一端与芯片 U2的引脚36连接，电阻R4的另一端与VCC端连接。
[0012]作为本技术一种基于无线传感器网络的环境参数采集系统的进一步优选方案，所述供电模块包含芯片U1、电源B1、电容C1、电容C2、电感L1、稳压二极管D1；其中，芯片 U1的引脚1分别与电源B1的正极、电容C1的一端，电源B1的负极接地，电容C1的另一端接地，芯片U1的引脚3接地，芯片U1的引脚5接地，芯片U1的引脚2分别与稳压二极管D1的负极、电感L1的一端，稳压二极管的正极接地，电感L1的另一端分别与电容C2 的一端、芯片U1的引脚4以及Output输出端连接，电容C2的另一端接地。
[0013]作为本技术一种基于无线传感器网络的环境参数采集系统的进一步优选方案，所述温度传感器阵列由多个温度传感器构成，所述温度传感器的芯片型号为pt100。
[0014]作为本技术一种基于无线传感器网络的环境参数采集系统的进一步优选方案，所述湿度传感器阵列由多个湿度传感器构成，所述湿度传感器的芯片型号为DHT11。
[0015]作为本技术一种基于无线传感器网络的环境参数采集系统的进一步优选方案，所述 CMOS传感器阵列由2*2个CMOS图像传感器构成，所述CMOS图像传感器选用OmniVision 公司OV5640摄像头，其为500万像素级别CMOS图像传感器，支持分辨率可达2K级别，能输出多种图像格式数据。
[0016]作为本技术一种基于无线传感器网络的环境参数采集系统的进一步优选方案，所述多路复用开关型号为AMC4601。
[0017]作为本技术一种基于无线传感器网络的环境参数采集系统的进一步优选方案，所述数据传输模块的接收芯片型号为nRF905。
[0018]作为本技术一种基于无线传感器网络的环境参数采集系统的进一步优选方案，所述时钟模块的型号为DS1302。
[0019]本技术采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：
[0020]1、本技术设计合理、成本低、操作简单、布网灵活且方便，传感器节点通过无线通信方式形成多跳、自组织的无线传感器网络，该自组网能力强，可实时同步对环境参数的智能检测；
[0021]2、本技术采用温度传感器阵列、湿度传感器阵列和CMOS传感器阵列，大大的增加了检测的精度；
[0022]3、本系统的控制模块核心器件所选用的是STC89C52单片机，STC89C52属于51系列单片机，它相对于STC89C51等其它51系列单片机具有：能耗低、运行速度快、能实现ISP在线编程、较强的抗干扰能力以及具有两个16位可编程定时计数器的等优点；且STC89C52指令系统能够很好地完全兼容一般的51系列单片机指令系统，内部含有8k的Flash程序存储空间以及512bytes的随机数据存储器(RAM)，且其价格也较低廉，其最小系统的外围电路简单；
[0023]4、本技术供电模块用18650锂电池和LM2596及少量的外围元器件构成，LM2596 是3A电流输出降压开关型集成稳压芯片，它内置有固定频率为150kHz的振荡器和1.23V的基准稳压器，并具有热关断电路保护、过流保护、过压保护等保护电路，且通过该芯片和极少量的电容、电阻等外围器件就可以构成稳定、高效的稳压电路模块。LM2596拥有很好的线性和负载调节特性，固定输出的可以输出3.3V、5V、12V，可调节的可以输出0到37V的电压。
附图说明
[0024]图1是本技术环境参数采集系统的结构原理图；
[0025]图2是本技术微控制器模块的电路图；
[0026]图3是本技术供电模块的电路图；
[0027]图4是本技术的信号调理模块的电路图；
[0028]图5是本技术的数据传输模块的电路图。
[0029]图中标号具体如下：1
‑
传感器节点，2
‑
无线传感器网络。
具体实施方式
[0030]下面结合附图对本技术的技术方案做进本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于无线传感器网络的环境参数采集系统，其特征在于：包含温度传感器阵列、湿度传感器阵列、CMOS传感器阵列、多路复用开关、信号调理模块、微控制器模块、数据传输模块、时钟模块、存储器模块和供电模块；所述温度传感器阵列、湿度传感器阵列、CMOS传感器阵列依次经过多路复用开关、信号调理模块连接微控制器模块，所述数据传输模块、时钟模块、存储器模块和供电模块分别与微控制器模块连接；其中，温度传感器阵列，用于通过温度传感器实时采集环境的温度参数；湿度传感器阵列，用于通过湿度传感器实时采集环境的湿度参数；CMOS传感器阵列，通过CMOS传感器实时采集环境的视频及图片参数；多路复用开关，用于将采集的参数分时输出给后续的信号调理模块；信号调理模块，对采集的信号参数进行预处理进而传输至微控制器模块；所述微控制器模块包含芯片U2、电容C3、电容C4、电容C5、晶振X1、开关S1、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4；其中，电容C3的一端分别与晶振X1的一端、芯片U2的引脚19连接，晶振X1的另一端分别与电容C4的一端、芯片U2的引脚18连接，电容C3的另一端接地，电容C4的另一端接地，电阻R5的一端分别与电容C5的一端、开关S1的一端、芯片U2的引脚9连接，电阻R5的另一端接地，电容C5的另一端分别与VCC端、开关S1的另一端连接，电阻R1的一端与芯片U2的引脚39连接，电阻R1的另一端与VCC端连接，电阻R2的一端与芯片U2的引脚38连接，电阻R2的另一端与VCC端连接，电阻R3的一端与芯片U2的引脚37连接，电阻R3的另一端与VCC端连接，电阻R4的一端与芯片U2的引脚36连接，电阻R4的另一端与VCC端连接。2.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡辉伦，
申请(专利权)人：广州新城建筑设计院有限公司，
类型：新型
国别省市：