一种基于无线协同通信技术的物联网温度测量系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明是一种应用物联网的测温系统，特别涉及的是一种基于无线协同通信技术的物联网温度测量系统。
【背景技术】
[0002]物联网技术被认为是继计算机科学、互联网技术之后信息产业的再一次浪潮，是通过物物网络互连继而实现感知世界的技术手段。物联网是在现有网络框架的基础上延伸而出，数量巨大的各物联网终端将实现范围更加广阔的互连相通。因而物联网的出现，将信息互通的方式从H2H(Human to Human)延伸至M2M (Machine to Machine),为信息化提供了较大的空间。这无疑也为传统的无线通信技术提供了基于泛在物联网络的新的发展契机。
[0003]短距离的无线通信技术的范畴相对比较广泛，一般是指有效的通信距离在厘米到几百米范围内的无线通信技术。短距离无线协同通信技术旨在解决相对比较近距离设备的连接问题，还可以支持动态组网并灵活实现与上层网络的信息交互功能。该技术定位满足了物联网终端组网，以及物联网终端网络与电信网络，互联网络的互连互通的要求，是短距离无线通信技术在物联网发展背景下彰显活力的根本原因。短距离无线技术已经广泛应用于热点覆盖、家庭办公网络、家庭数字娱乐、智能楼宇、物流运输管理等方面，并以其丰富的技术种类和优越的技术特点，满足了物-物互连的应用需求，逐渐成为物联网架构体系的主要支撑技术。
[0004]无线协同通信技术的普及使用，将推动物联网及其相关应用的长足进度，进而实现信息时代的又一次发展。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于将无线协同通信技术和联网结合在一起，实现对温度的检测、继而对温度进行监控、报警与异常状况处理。
[0006]本发明的目的是这样实现的:
[0007]一种基于无线协同通信技术的物联网温度测量系统，其组成包括小型处理器系统、温度采集模块、无线接收和发送模块、无线通信网络、温度采集模块、LED显示模块、蜂鸣器报警模块和软件模块，其中软件模块包括温度检测模块、无线发射模块、无线接收模块、显示模块和报警模块以及处理异常状态的模块。
[0008]所述的一种基于无线协同通信技术的物联网温度测量系统，其特征在于软件程序之间协调的组合叠加。
[0009]所述的一种基于无线协同通信技术的物联网温度测量系统，其特征在于主机系统部分包括:无线收发系统、数码管显示系统和蜂鸣器报警系统，主机系统接收从其中一个从机系统发送过来的温度信息数据和然后经过使用数码管显示它所接收到的数据，当温度出现变化后，数码管的显示也得迅速的协同变化显示。
[0010]用STC89C52单片机所组成的最小系统作为主控的小型处理器的系统，以DS18B20作为温度采集模块，Nrf24L01用作无线的接收和发送的模块，利用单片机和无线模块构建无线通信网络。以DS18B20作为温度采集模块，另外再加上LED显示模块，蜂鸣器的报警模块构成系统。软件模块包括温度检测模块、无线发射模块、无线接收模块、显示模块和报警模块以及处理异常状态的模块。
[0011]本发明还包括一种软件设计模块，由于整个系统是由三个部分构成，各个软件程序之间的协调的组合叠加，合理安排实现相应模块功能的顺序以及如何使这三个模块协调的完成相应的工作。从机系统一主要是对温度进行采集，然后将采集到的温度信息发送给主机系统，然后一直循环这个采集和发送的过程。主机系统部分包括的系统有无线收发系统、数码管显示系统和蜂鸣器报警系统。主机系统得接收从其中一个从机系统发送过来的温度信息数据和然后经过使用数码管显示它所接收到的数据，当温度出现变化后，数码管的显示也得迅速的协同变化显示。从机系统二的程序就相对简单一点了，由于实际系统的局限，在这一部分异常状态的处理方面只能通过发光二极管的亮灭来代替是否出现异常情况，并及时的去处理异常状况。当处于正常状态时，从机系统上绿灯亮；当出现异常状况时，从机系统上红灯亮。
[0012]本发明的优点:
[0013]使用比较方便的温度检测传感器DS18B20作为温度采集元件，配合低功耗、高性能的单片机，再采用无线传输模块Nrf24L01来进行传输数据，再通过微处理器进行计算，报警以及异常状态处理等，系统简洁、可靠、性价比高。
[0014]由于所构成的系统是一个小型的计算机系统，其中相当多的功能能够通由软件来实现，故在实现工程方面具有柔性特点和优异的性能价格比；
【附图说明】
[0015]图1为系统总体框图；
[0016]图2为从机系统一总体流程图；
[0017]图3为主机总体流程图；
[0018]图4为从机系统二流程图。
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图举例对本发明做更详细地描述:
[0020]一种基于无线协同通信技术的物联网温度测量系统，其组成包括小型处理器系统、温度采集模块、无线接收和发送模块、无线通信网络、温度采集模块、LED显示模块、蜂鸣器报警模块和软件模块，其中软件模块包括温度检测模块、无线发射模块、无线接收模块、显示模块和报警模块以及处理异常状态的模块。
[0021]其特征在于软件程序之间协调的组合叠加。
[0022]其特征在于主机系统部分包括:无线收发系统、数码管显示系统和蜂鸣器报警系统，主机系统接收从其中一个从机系统发送过来的温度信息数据和然后经过使用数码管显示它所接收到的数据，当温度出现变化后，数码管的显示也得迅速的协同变化显示。
[0023]结合图1，图1是系统总体框图。了实现对物联网系统的模拟，这里需要把整个系统模拟物-物相连的模式，及相互之间协同通信，实现其信息的共享与异常状态的处理。所以整个系统的设计主要以温度为主线，实现对温度的检测、继而对温度进行监控、报警与异常状况处理。故硬件电路的设计主要是围绕这些方面来设计，并实现这些功能。这样就要求这里设计出三个无线模块与单片机系统组成的三个无线通信系统，实现物联网的模拟。这里将使用温度这个不管是在日常生活中，还是在工程实践中经常需要提及的中介作为整个物联网系统所需要传递的信息，在本课题的设计中，这里才使用比较方便的温度检测传感器DS18B20作为温度采集元件，配合低功耗、高性能的单片机，再采用无线传输模块Nrf24L01来进行传输数据，再通过微处理器进行计算，报警以及异常状态处理等问题。整个系统，无论是温度的采集还是数据的传输都有利于工程实践。在整个系统的设计中，我们采用由STC公司生产的STC89C52单片机作为主控的芯片，使用高性能的测温传感器、高性能的无线收发模块、并且通过数码管来显示、再由蜂鸣器和异常状况组成一个报警处理系统。
[0024]结合图2，是从机系统一的总体流程图。从机系统一主要是对温度进行采集，然后将采集到的温度信息发送给主机系统，然后一直循环这个采集和发送的过程。该部分的软件设计想法如下:先得从初始化DS18B20和无线发射模块(这个没有先后的关系)，然后读出DS18B20所测的温度值，进行转换后能够得到十进制数，取温度数组的十位和个位(由于正常室温不超过一百摄氏度以上，故没有加入百位，而且本课题没有考虑温度处于零下的情况)写入发送数据数组，将温度数据信息发送给主机系统。
[0025]结合图3，图3机总体流程图。主机系统部分包括的系统有无线收发系统、数码管显示系统和蜂鸣器报警系统。主机系统得接收从其中一个从机系统发送过来的温度信息数据和然后经过使用数码管显示它所接收到的数据，当温度出现变化后，数码管的显示也得迅速的协同变化显示。当检测到出现异常情况的时候，主机系统能够进行蜂鸣器报警，并且发给另外一个从机系统发送异常状态处理方案。所以，本系统的总体设计的想法是这样的，首先还是得初始化无线接收发送模块Nrf24L01，然后进入大循环判断状态寄存器是否有接收中断。如果有就从输入输出缓存读取数据，然后将数据转换成十进制在数码管上显示出来，当出现异常情况后，蜂鸣器会出现报警，而且与此同时，主机系统向另一个从机系统发送异常状态处理办法。
[0026]结合图4，图4是从机系统二流程图。这一部分的程序就相对简单一点了，由于实际系统的局限，在这一部分异常状态的处理方面只能通过发光二极管的亮灭来代替是否出现异常情况，并及时的去处理异常状况。当处于正常状态时，从机系统上绿灯亮；当出现异常状况时，从机系统上红灯亮。整个系统软件设计的思想如下:我们得先初始化无线模块，接收发送过来的数据，判断是否出现异常状态，通过亮灯的情况来显示整个系统所处的状态。
【主权项】
1.一种基于无线协同通信技术的物联网温度测量系统，其组成包括小型处理器系统、温度采集模块、无线接收和发送模块、无线通信网络、温度采集模块、LED显示模块、蜂鸣器报警模块和软件模块，其中软件模块包括温度检测模块、无线发射模块、无线接收模块、显示模块和报警模块以及处理异常状态的模块。
2.根据权利要求1所述的一种基于无线协同通信技术的物联网温度测量系统，其特征在于软件程序之间协调的组合叠加。
3.根据权利要求1所述的一种基于无线协同通信技术的物联网温度测量系统，其特征在于主机系统部分包括:无线收发系统、数码管显示系统和蜂鸣器报警系统，主机系统接收从其中一个从机系统发送过来的温度信息数据和然后经过使用数码管显示它所接收到的数据，当温度出现变化后，数码管的显示也得迅速的协同变化显示。
【专利摘要】一种基于无线协同通信技术的物联网温度测量系统，其组成包括小型处理器系统、温度采集模块、无线接收和发送模块、无线通信网络、温度采集模块、LED显示模块、蜂鸣器报警模块和软件模块，其中软件模块包括温度检测模块、无线发射模块、无线接收模块、显示模块和报警模块以及处理异常状态的模块。用STC89C52单片机所组成的最小系统作为主控的小型处理器的系统，以DS18B20作为温度采集模块，Nrf24L01用作无线的接收和发送的模块，利用单片机和无线模块构建无线通信网络。以DS18B20作为温度采集模块，另外再加上LED显示模块，蜂鸣器的报警模块构成系统。软件模块包括温度检测模块、无线发射模块、无线接收模块、显示模块和报警模块以及处理异常状态的模块。
【IPC分类】G01K7-00, G08C17-02
【公开号】CN104677513
【申请号】CN201310616724
【发明人】刘学敏, 金诗宇
【申请人】哈尔滨恒誉名翔科技有限公司
【公开日】2015年6月3日
【申请日】2013年11月27日