基于物联网的信息采集系统(时蔬大棚检测) .doc

******************* 实践教学 ******************* 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：基于物联网的信息采集系统（时蔬大棚检测）姓 名： 学 号： 指导教师： 成 绩： 目录 摘要 1 关键字 1 一、前言 2 二、基本原理 2 2.1 SHT10引脚特性 3 2.2 温湿度传感器模块 4 2.3 CC2530 5 三、系统分析 6 四、详细设计 7 4.1实现温湿度数据采集的硬件部分 7 4.2实现温湿度采集的软件部分 9 4.3总体结构软件图 10 五、总结 19 致谢 20 参考文献 21  基于物联网的信息采集系统（时蔬大棚检测）设计 摘要： 本文设计了一种时蔬大棚内环境温度信息采集控制系统，它基于北京奥尔斯电子科技有限公司生产的物联网创新实验系统OURS—IOTU2—2530，利用其中的CC2530及几种相应传感器模块采集室内环境温湿度电信号，并通过带有LCD的智能主板显示出来。文章介绍了该系统的基本原理，系统分析，详细设计及实现流程图，并重点介绍了串口数据收集的原理，通过嵌入式设备完成时蔬大棚内环境信息的采集至网关设备，通过上下位机实现终端嵌入式设备的信息收集及相关设备的控制。 关键字： 温湿度采集、串口通信、传感器、ZigBee 协议。  一、前言 随着社会的发展科技的进步，环境条件的温湿度指标是成为许多工作场合的重要参数，尤其是时蔬大棚内环境中的温湿度，温度和湿度的变化直接影响着时蔬的日常生长。温湿度的过高或过低都会影响时蔬大棚内时蔬的变化，所以有必要测量和控制时蔬大棚内的温湿度，不同的时蔬大棚内环境对温湿度的要求各不相同。 本设计是一种基于CC2530和数字温湿度传感器的温湿度采集系统。即该系统是采用Zigbee无线通信技术结合传感器，并通过运用Zigbee协议构架组建无线传感网络，来实现主从节点的数据采集和传输的，同时，需要在网络层通过AODV路由协议来进行节点间的连接以及数据的收发。总之，基于无线传感技术的无线网络传感器是一种将传感器、控制器、计算能力、通信能力完美的结合于一身的嵌入式设备。它们跟外界的物理环境交互，适时地采集信息，并且将采集到的信息通过无线传感网络传送给远程用户。无线网络传感器一般是由一个低功耗的微控制器(MCU)和若干个存储器，无线电/光通信装置、传感器等组件所集成的，通过传感器及通信装置和它们所处的外界物理环境进行交互。由此而引入的无线传感网络更是一种开创了新的应用领域的新兴概念和技术，广泛被应用与医疗领域、大规模环境监测、智能建筑、战场监视、智能家居、工业自动化和大区域内的目标追踪等领域。 简而言之，不管是工业，农业，军事及气象预报领域，还是人类生活的环境都需要对温度和湿度的环境进行测量和控制。因而，研制可靠且使用的温湿度测量装置显得非常重要。尤其是要实现大环境中的温湿度测量和自动控制，采用有线网络的方案难以实现，本文提出采用基于Zig Bee 技术的无线温湿度测量与传输的方案，通过无线通信模块实现温湿度传感器和智能主板之间的交互，实现对网络采集的数据统一管理和分析。该系统具有快速展开，稳定可靠，可维护性好的特点。总的来说，我们的工作及生活在无形的改变着，变得更精致更高效更美丽。而这无形中进行着的神奇改变的关键莫过于高端的技术—嵌入式系统开发技术及无线技术。 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。 2.1 SHT10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