一种基于单片机和sim900a的采集装置的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于单片机和SIM900A的采集装置,本装置由四个分系统模块联合组成:采集系统模块、单片机最小系统模块、无线收发模块和液晶显示模块,采集系统模块主要包含第一温度传感器和第二模拟式湿度传感器，用以来完成前端温湿度采样。无线收发模块以SIM900A为核心，用来将温湿度信号发送到指定IP，或者设备上。本发明具有较好的稳定性和可靠性，有较高的实用价值和应用前景，本发明几乎不受地形和普通环境限制,适用性很强，能够满足偏远地区和布线困难等复杂工况下环境参量的采集需求。
【专利说明】
一种基于单片机和SIM900A的采集装置
技术领域
[0001]本发明涉及环境数据采集和无线收发领域，更具体的说，本发明涉及一种基于单片机和SIM900A的采集装置。
【背景技术】
[0002]为近些年，随着电子技术和通讯技术的快速发展，无线通讯已经在多个领域得到广泛应用。偏远地区的建设日益兴盛，在建设的过程中不可避免的需要对偏远地区的温湿度等需求数据的采集。而我国目前对于偏远地区和布线困难等复杂工况下环境参量的采集技术还有所欠缺，这大大阻碍了国家对于偏远地区的建设。
[0003]中国专利号ZL200620012855.7，公开了一种单总线温湿度数据采集发送器，本实用新型涉及一种单总线温湿度数据采集发送器，由信号采集通道接口、温湿度解码器、输入信号处理单元、存储器及中央处理单元、显示单元、通讯单元和输出单元组成。由温湿度传感数字编码器输入的数字信号输入到信号采集通道接口，经中央处理单元处理后，送显示单元显示温湿度值，同时输出到中央管理器站。该系统设备小巧，美观大方，接线简单方便，无需编程，最多可采集56个温度或湿度测点，可广泛用于冷库、粮库、军需库、药厂、棉纺厂、图书馆、档案馆等需要多点温湿度检测的场合。由于采集数据传送方式落后，需要布线，传输距离短，不能适用没有合适传送条件的偏远地区使用。
[0004]可见，实现偏远温湿度等数据的采集和远程无线传输对偏远地区的建设有着重大意义。
【发明内容】
[0005]本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的上述缺陷，提供一种基于单片机和SIM900A的采集装置，能够采集温湿度数据，无需布线，可通过GPRS链路发射温湿度处理结果到指定IP地址的终端设备或手持设备。
[0006]实施本发明的技术方案为:一种基于单片机和S頂900A的采集装置，包括单片机最小系统，还包括采集系统模块，用于采集第一温度传感器、第二模拟式湿度传感器的信号；无线收发模块，以S頂900A为核心，通过GPRS链路发射温湿度处理结果到指定IP地址的终端设备或手持设备;液晶显示模块，用来实时显示温湿度采集结果，为近端调试提供直观的调试效果;其中:采集系统模块包括第一温度传感器和第二模拟式湿度传感器，第一温度传感器与单片机最小系统相连接，第二模拟式湿度传感器通过A/D转换器与单片机最小系统相连接，无线收发模块与单片机最小系统电性连接，液晶显示模块与单片机最小系统电性连接。
[0007]优选的，所述第一温度传感器为DS18B20，使用独特的单总线通信方式可以非常方便地传输采集结果。
[0008]优选的，所述第二模拟式湿度传感器为HoneywelI公司的HIH—4000 — 003模拟式湿度传感器。
[0009]优选的，所述无线收发模块选用SnCom公司的适用于中国大陆SM900A，通过UART串口与CPU交互。:
[0010]优选的，所述的液晶显示器为IXD1602。
[0011]本发明的优异效果为:
[0012]1、该装置实现了温湿度等环境数据的采集和远程无线传输，克服我国目前对于偏远地区和布线困难等复杂工况下环境参量的采集技术还有所欠缺，有助于国家对于偏远地区的建设。装置具备较好的稳定性和可靠性，具备较高实用价值和指导意义。
[0013]2、本发明合理的利用了单片机最小控制系统，利用了SM900A无线装置收发模块和远程终端建立联系，该装置具备了 (TC?70°C温度范围内准确度不低于±0.5°C的温度采集功能、O?100 %RH湿度范围内准确度不低于土 5 %RH的湿度采集功能、24小时内丢包率不高于5 %的GPRS数据传输功能以及液晶实时显示功能。
【附图说明】
[0014]此处所说明的附图用以提供对本发明的进一步理解，构成本发明申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。需要说明的是，附图用于说明本发明，而非限制本发明。注意表示结构的附图可能并非按比例绘制。并且，附图中，相同或者类似的元件标有相同或者类似的标号。
[0015]图1本发明优选实施例的电路原理图；
[0016]图2为软件设计流程图。
具体实施方案
[0017]以下通过特定的具体实施例说明本发明的技术内容，本领域的技术人员可由本说明书揭示的内容轻易地了解本发明的其它优点和功效。本发明亦可通过其它不同的具体实施例加以施行或应用，本说明书中的各项细节亦可基于不同的观点和应用，在不违背本发明的精神下进行各种修饰和变更。
[0018]为了使本发明的内容更加清楚和易懂，下面结合具体实施例和附图对本发明的内容进行详细描述；
[0019]图1示意性地示出了根据本发明优选实施例的基于单片机和SB1900A采集装置。
[0020]一种基于单片机和S頂900A的采集装置，包括单片机最小系统。单片机最小系统模块包括单片机CPU、电源模块、晶振模块和复位模块，这些功能模块用来保证采集整个采集装置的正常运行工作。其中单片机CPU还需要完成采集结果的数据处理工作以及无线收发模块和液晶显示模块的控制工作。
[0021]—种基于单片机和SM900A的采集装置还包括采集系统模块，用于采集第一温度传感器、第二模拟式湿度传感器的信号，无线收发模块，以SnraOOA为核心，通过GPRS链路发射温湿度处理结果到指定IP地址的终端设备或手持设备;液晶显示模块，用来实时显示温湿度采集结果，为近端调试提供直观的调试效果;其中:采集系统模块包括第一温度传感器和第二模拟式湿度传感器，第一温度传感器与单片机最小系统相连接，第二模拟式湿度传感器通过A/D转换器与单片机最小系统相连接，无线收发模块与单片机最小系统电性连接，液晶显示模块与单片机最小系统电性连接。[0022 ] 优选的，所述第一温度传感器选用常用的DS18B20，一 1 °C?85 °C温度范围内的采集准确度优于±0.5°C，使用独特的单总线通信方式可以非常方便地传输采集结果。
[0023]DS18B20数字温度传感器接线方便，封装成后可应用于多种场合，如管道式，螺纹式，磁铁吸附式，不锈钢封装式，型号多种多样，有LTM8877，LTM8874等等。主要根据应用场合的不同而改变其外观。封装后的DS18B20可用于电缆沟测温，高炉水循环测温，锅炉测温，机房测温，农业大棚测温，洁净室测温，弹药库测温等各种非极限温度场合。耐磨耐碰，体积小，使用方便，封装形式多样，适用于各种狭小空间设备数字测温和控制领域。
[0024]所述第二模拟式湿度传感器则选用Honeywel I公司的HIH—4000 — 003模拟式湿度传感器。111!14000-003!101^7￥611的!11!14000湿度芯片，久经考验。!101^7￥611的相对湿度传感器是热固聚酯电容式具有信号处理功能的传感器，线性放大输出、工厂标定，独特的多层结构能非常好地抵抗环境的侵蚀，诸如湿气、尘埃、脏物、油、及一些化学品。HIH-4000湿度传感器是为大批量OEM设计、具有仪表级测量性能、低成本、SIP封装。线性放大的电压输出可使器件直接与控制器或其他器件一致性好，减少和消除了 OEM生产时标定费用，并且厂家可提供单个传感器标定数据。
[0025]优选的，所述无线收发模块选用SMCom公司的适用于中国大陆SM900A，900MHz/1800MHz双频段表贴式GPRS/GSM模块，通过UART串口与CPU交互。无线收发模块无线收发模块以SM900A为核心，通过GPRS链路发射温湿度处理结果到指定IP地址的终端设备或手持设备。
[0026]SIM900A是紧凑型、高可靠性的无线模块，采用SMT封装的双频GSM/GPRS模块解决方案，采用功能强大的处理器ARM9216EJ-S内核，能满足低成本、紧凑尺寸的开发要求。
[0027]使用工业标准界面，使得具备GSM/GPRS 900/1800MHz功能的SM900A以小尺寸和低功耗实现语音、SMS、数据和传真信息的高速传输。SIM900A能满足M2M几乎所有应用要求，尤其是小巧、紧凑型的设计。其物理尺寸为:24_x 24mm x 3mm。基于成熟可靠的技术平台，以及提供从产品定义到设计和生产的服务支持。
[0028]网关GPRS支持节点实际上就是网关或路由器，它提供GPRS和公共分组数据网以X.25或X.75协议互联，也支持GPRS和其它GPRS的互联。GGSN和SGSN—样都具有IP地址，GGSN和SGSN—起完成了GPRS的路由功能。网关GPRS支持节点支持X.121编址方案和IP协议，可以IP协议接入internet，也可以接入ISDN网。
[0029]液晶显示模块用来实时显示温湿度采集结果，为近端调试提供直观的调试效果；优先地，所述液晶显示模块只需要实时显示温度和湿度两个参数，所以装置中的液晶显示器选择16\2的1^0)1602。
[0030]LCD1602为工业字符型液晶，能够同时显示16x028卩32个字符。(16列2行)1602液晶也叫1602字符型液晶，它是一种专门用来显示字母、数字、符号等的点阵型液晶模块。它由若干个5X7或者5X11等点阵字符位组成，每个点阵字符位都可以显示一个字符，每位之间有一个点距的间隔，每行之间也有间隔，起到了字符间距和行间距的作用，正因为如此所以它不能很好地显示图形(用自定义CGRAM，显示效果也不好)。
[0031 ] LCD1602微功耗、体积小、显示内容丰富、超薄轻巧，常用在袖珍式仪表和低功耗应用系统中。
[0032]可以理解的是，虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而上述实施例并非用以限定本发明，对于任何熟悉本领域的技术人员而言，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。
【主权项】
1.一种基于单片机和SIM900A的采集装置，包括单片机最小系统，其特征在于: 还包括采集系统模块，用于采集第一温度传感器、第二模拟式湿度传感器的信号； 无线收发模块，以SM900A为核心，通过GPRS链路发射温湿度处理结果到指定IP地址的终端设备或手持设备； 液晶显示模块，用来实时显示温湿度采集结果，为近端调试提供直观的调试效果； 其中: 采集系统模块包括第一温度传感器和第二模拟式湿度传感器，第一温度传感器与单片机最小系统相连接，第二模拟式湿度传感器通过A/D转换器与单片机最小系统相连接，无线收发模块与单片机最小系统电性连接，液晶显示模块与单片机最小系统电性连接。2.根据权利要求1所述的一种基于单片机和SIM900A的采集装置，其特征在于: 所述第一温度传感器为DS18B20，使用独特的单总线通信方式可以非常方便地传输采集结果。3.根据权利要求1所述的一种基于单片机和SIM900A的采集装置，其特征在于: 所述第二模拟式湿度传感器为Honeywel I公司的HIH—4000 — 003模拟式湿度传感器。4.根据权利要求1所述的一种基于单片机和SIM900A的采集装置，其特征在于: 所述无线收发模块选用SnCom公司的适用于中国大陆S頂900A，通过UART串口与CPU交互。5.根据权利要求1所述的一种基于单片机和SIM900A的采集装置，其特征在于: 所述的液晶显示器为IXD1602。
【文档编号】G08C17/02GK106092186SQ201610356923
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年5月25日
【发明人】谢涛, 高桂革, 曾宪文, 金曦, 张笙瑞, 陈原, 孙博力, 徐英杰, 余星儒
【申请人】上海电机学院