第二天线，所述第二天线安装在所述天线插口 ANTSMA2上。
[0037]实际使用中，安装放置在室内各处的多个无线传感器节点一方面采集室内各处的温湿度数据和空气质量数据，室内各处环境分别经多个芯片U2中集成的ZIGBEE无线通信模块通过第二天线无线传输给同样集成有ZIGBEE无线通信模块的芯片U1，芯片Ul通过第一天线接收多个无线传感器节点采集的环境参数，芯片Ul通过串口将接收到的数据传输给微控制器模块13，另一方面，微控制器模块13将接收的数据与数据存储电路15进行比较，若超过提前设置的阈值时，微控制器模块13通过串口连接芯片U1，芯片Ul中的ZIGBEE无线通信模块通过第一天线将数据输出给对应的无线传感器节点，数据收发器4通过分别驱动加湿器驱动电路6和电机驱动电路8调节室内空气温湿度和空气质量。
[0038]如图3所示，本实施例中，所述信号调理电路3包括芯片LM393和连接端口 P1，所述芯片LM393的第2管脚输入分两路，一路与所述连接端口 Pl的第4管脚相接，另一路与二极管Dl的阳极和二极管D2的阴极的连接端相接；芯片LM393的第3管脚接滑动电阻RlO的滑动端，芯片LM393的第I管脚接所述芯片U2的P05管脚，芯片LM393的第6管脚输入分两路，一路与所述连接端口 Pl的第6管脚相接，另一路与二极管D3的阳极和二极管D4的阴极的连接端相接；芯片LM393的第5管脚接滑动电阻Rll的滑动端，芯片LM393的第7管脚接所述芯片U2的P06管脚，二极管Dl的阴极、滑动电阻RlO的一个固定端、二极管D3的阴极、滑动电阻Rll的一个固定端和芯片LM393的第8管脚均与12V电源输出端相接，二极管D2的阳极、滑动电阻RlO的另一个固定端、二极管D4的阳极、滑动电阻Rll的另一个固定端和芯片LM393的第4管脚均接地。
[0039]本实施例中，所述温湿度传感器I为传感器DHT11，所述空气质量传感器为传感器TGS2600，所述传感器DHTll和传感器TGS2600的信号输出端分别与所述连接端口 Pl的第4管脚和第6管脚相接。
[0040]如图5所示，本实施例中，所述声光报警电路14包括继电器K1、发光二极管LED4和蜂鸣器BEEP。
[0041]实际接线中，所述继电器Kl的动触点经电阻R5与并联相接的发光二极管LED4和蜂鸣器BEEP的一端相接，并联相接的发光二极管LED4和蜂鸣器BEEP的另一端分两路，一路与继电器Kl的动触点的一个静触点相接，另一路接地；继电器Kl的一个线圈端与5V电源输出端相接，继电器Kl的一个线圈端和5V电源输出端的连接端与二极管D9的阴极和电阻R6的一端的连接端相接，电阻R6经发光二极管LED3与三极管的集电极相接，发光二极管LED3和三极管的集电极的连接端与二极管D9的阳极和继电器Kl的另一个线圈端的连接端相接，三极管的发射级接地，三极管的基极通过电阻R8与微控制器模块13的一个I/O相接。
[0042]本实施例中，所述微控制器模块13为ARM微处理器。
[0043]实际使用中，所述微控制器模块13还可以是DSP微控制器或MSP430系列单片机。
[0044]本实用新型使用时，一个无线传感器节点由温湿度传感器1、空气质量传感器2、信号调理电路3、数据收发器4、指示灯5、加湿器驱动电路6、加湿器7、电机驱动电路8、换气扇9、无线通信接口电路10和安装在无线通信接口电路10上的第二天线组成；某一个无线传感器节点中的温湿度传感器I和空气质量传感器2分别采集室内某处的环境参数，温湿度传感器I和空气质量传感器2将采集的微弱信号均送入信号调理电路3进行滤波放大，调理后的信号送入数据收发器4，数据收发器4经内部集成的ZIGBEE无线通信模块通过第一天线发送到环境监控主机，环境监控主机中的第一无线通信模块11中同样集成有ZIGBEE无线通信模块，环境监控主机通过ZIGBEE局域网接收无线传感器节点采集的环境参数并存储在数据存储电路15中，按键设置电路12提前设置环境参数阈值，当接收的数据超过阈值时，微控制器模块13驱动声光报警电路14声光提醒室内人员采取措施保证室内环境舒适，同时微控制器模块13通过串口连接第一无线通信模块11发送数据至对应的无线传感器节点，数据收发器4通过加湿器驱动电路6驱动加湿器7工作，通过电机驱动电路8驱动换气扇9工作，调节室内环境舒适，同时指示灯5显示无线传感器节点工作状态；由上述的多个无线传感器节点可以组成无线传感器网络，多个无线传感器节点同时工作且工作方式相同，减少大量的连接线的使用，安装布设灵活，数据传输稳定，环境监控主机将多个无线传感器节点传输的数据通过第二无线通信模块16发送至计算机，便于查看数据显示，操作简单，使用效果好。
[0045]以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。
【主权项】
1.一种基于WSN技术的家庭环境监控系统，其特征在于:包括多个布设在室内用于实时监测室内各处环境参数的无线传感器节点和用于无线监测多个所述无线传感器节点工作状态的环境监控主机；所述无线传感器节点包括数据收发器(4)和与所述数据收发器(4)相接的无线通信接口电路(10)，所述数据收发器(4)的输入端接有用于调理多个传感器采集的环境数据的信号调理电路(3)，所述数据收发器(4)的输出端接有指示灯(5)、用于驱动加湿器(7)工作的加湿器驱动电路(6)和用于驱动换气扇(9)通风的电机驱动电路(8)，所述信号调理电路(3)的输入端接有温湿度传感器(I)和空气质量传感器(2);所述环境监控主机包括微控制器模块(13)以及与所述微控制器模块(13)相接的数据存储电路(15)、用于给计算机传输室内环境监测数据的第二无线通信模块(16)和与所述无线传感器节点数据交换的第一无线通信模块(11)，所述微控制器模块(13)的输入端接有按键设置电路(12)，所述微控制器模块(13)的输出端接有声光报警电路(14)。
2.按照权利要求1所述的一种基于WSN技术的家庭环境监控系统，其特征在于:所述第一无线通信模块(11)包括型号为CC2530的芯片Ul和天线插口 ANTSMA1，所述芯片Ul的P02管脚和P03管脚通过串口与所述微控制器模块(13)连接，所述芯片Ul的RF_P管脚经电容C2和电容Cl接电容C3的一端，所述芯片Ul的RF_N管脚经电容C7和电感L3接电容C3的一端，电容C3的另一端接所述天线插口 ANTSMA1。
3.按照权利要求1所述的一种基于WSN技术的家庭环境监控系统，其特征在于:还包括第一天线，所述第一天线安装在所述天线插口 ANTSMA1上。
4.按照权利要求1所述的一种基于WSN技术的家庭环境监控系统，其特征在于:所述数据收发器(4)包括型号为CC2530的芯片U2，所述无线通信接口电路(10)为天线插口ANTSMA2，所述芯片U2的RF_P管脚经电容C6和电容C5接电容C8的一端，所述芯片U2的RF_N管脚经电容ClO和电感L4接电容C8的一端，电容C8的另一端接所述天线插口 ANTSMA2。
5.按照权利要求1所述的一种基于WSN技术的家庭环境监控系统，其特征在于:还包括第二天线，所述第二天线安装在所述天线插口 ANTSMA2上。
6.按照权利要求4所述的一种基于WSN技术的家庭环境监控系统，其特征在于:所述信号调理电路(3)包括芯片LM393和连接端口 P1，所述芯片LM393的第2管脚输入分两路，一路与所述连接端口 Pl的第4管脚相接，另一路与二极管Dl的阳极和二极管D2的阴极的连接端相接；芯片LM393的第3管脚接滑动电阻RlO的滑动端，芯片LM393的第I管脚接所述芯片U2的P05管脚，芯片LM393的第6管脚输入分两路，一路与所述连接端口 Pl的第6管脚相接，另一路与二极管D3的阳极和二极管D4的阴极的连接端相接；芯片LM393的第5管脚接滑动电阻Rll的滑动端，芯片LM393的第7管脚接所述芯片U2的P06管脚，二极管Dl的阴极、滑动电阻RlO的一个固定端、二极管D3的阴极、滑动电阻Rll的一个固定端和芯片LM393的第8管脚均与12V电源输出端相接，二极管D2的阳极、滑动电阻RlO的另一个固定端、二极管D4的阳极、滑动电阻Rll的另一个固定端和芯片LM393的第4管脚均接地。
7.按照权利要求6所述的一种基于WSN技术的家庭环境监控系统，其特征在于:所述温湿度传感器(I)为传感器DHT11，所述空气质量传感器为传感器TGS2600，所述传感器DHTll和传感器TGS2600的信号输出端分别与所述连接端口 Pl的第4管脚和第6管脚相接。
8.按照权利要求1所述的一种基于WSN技术的家庭环境监控系统，其特征在于:所述声光报警电路(14)包括继电器K1、发光二极管LED4和蜂鸣器BEEP。
9.按照权利要求1所述的一种基于WSN技术的家庭环境监控系统，其特征在于:所述微控制器模块(13)为ARM微处理器。
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于WSN技术的家庭环境监控系统，包括多个用于监测室内环境的无线传感器节点和监测多个无线传感器节点工作的环境监控主机；无线传感器节点包括数据收发器和与其相接的无线通信接口电路，数据收发器的输入端接有调理温湿度传感器和空气质量传感器采集信号的信号调理电路，数据收发器的输出端接有指示灯、驱动加湿器工作的加湿器驱动电路和驱动换气扇通风的电机驱动电路，环境监控主机包括微控制器模块以及与其相接的数据存储电路、第二无线通信模块和第一无线通信模块，微控制器模块的输入端接有按键设置电路，微控制器模块的输出端接有声光报警电路,本实用新型设计新颖，安装布设方便，获取环境数据稳定，实用性强。
【IPC分类】G05B19-418
【公开号】CN204576240
【申请号】CN201520325050
【发明人】柴钰, 冯文杰, 张浪, 卢慧洋, 高瑞, 刘广东, 崔瑞超
【申请人】西安科技大学
【公开日】2015年8月19日
【申请日】2015年5月19日