本实用新型涉及智能硬件领域，特别涉及一种基于Arduino的数据采集系统。
背景技术：
：物联网的概念最早是由美国麻省理工学院教授KevinAshton所提出，简单的说，物联网就是实际的硬件能够联网，连接外物一切。物联网的特点主要有两个，第一个是规模性，只有联网的设备足够多的前提下，才能使物品的智能发挥作用。第二个是实时性，通过各种外部信息获取技术或者是在设备上的传感器，在极短的时间内反馈设备的相应参数，包括设备的安全性，运动状态，运行情况等等。在过去的数十年里，全球物联网市场规模不断扩大，可以联网设备数量高速增长。同时，全球涌现出大量的各种各样的数据，因为有了各种可以联网的设备，极大的缩小了人和人，人和物之间的距离。如今，全球有十亿人在使用互联网，而今后预计全球网民将达到20亿，数量大得惊人，而且在不断的增长。物联网的兴起也极大的带动了智能硬件的发展。智能硬件是继智能手机之后的一个科技概念，通过软硬件结合的方式，对传统设备进行改造，进而让其拥有智能化的功能。智能化之后，硬件具备连接的能力，实现互联网服务的加载，形成“云+端”的典型架构，具备了大数据等附加价值。现实生活中也涌现了智能家居，智能手表，智能手环，智能汽车等等智能硬件，覆盖了人们的生活的各个方面，提高了人们的生活质量。Arduino是一款由一个欧洲开发团队在2005年冬天开发并且采用CreativeCommons的授权方式的开源电子原型平台，包含硬件(各种型号的Arduino板，如Aduinopromini、Arduinouno、Arduinonano、mega2560)和软件(ArduinoIDE，即Arduino的综合开发环境，Arduino编译器)。它构建于开放原始码simpleI/O介面版，并且具有使用类似Java、C语言的Processing/Wiring开发环境。硬件部分是可以用来做电路连接的Arduino电路板。用户只需要在IDE上编写程序，然后烧写进Arduino的电路板中，即可在Arduino电路板上实现想要的功能。技术实现要素：本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种基于Arduino的数据采集系统，适用于小型场所的数据采集。本实用新型的目的通过以下的技术方案实现：一种基于Arduino的数据采集系统，包括：一个服务器Arduino以及多个数据采集客户端Arduino；每个Arduino分别与一个wifi模块相连，建立wifi内网系统；多个数据采集客户端Arduino分别与不同的传感器相连，将传感器采集的数据通过wifi内网发送至服务器Arduino。优选的，Arduino可选用Arduinounor3、Arduinonano、Arduinomini和Arduinolenoardo中的一种或者多种。优选的，传感器包括温度传感器、湿度传感器、光照强度传感器。具体的，温度传感器可选择线性温度传感器LM35，线性温度传感器DS18b20，温湿度传感器DHT11中的一种。优选的，服务器Arduino通过控制蜂鸣器、按键、继电器和其他的模块配合传感器进行反馈调节。优选的，数据采集客户端Arduino还与电位器相连。优选的，wifi模块为UART-WiFi透传模块ESP8266。优选的，服务器Arduino以及多个数据采集客户端Arduino都安装有显示wifi模块设置状态的指示灯。优选的，服务器Arduino与存数数据的SD模块相连。优选的，服务器Arduino与W5100网络扩展版显示屏相连。本实用新型与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：本实用新型实现了温度与电压的采集，利用无线传输到服务器并且可以通过浏览器查看数据，更换不同的传感器就可以实现不同数据的无线采集，非常适合如室内蔬菜种植等小型场所的数据采集。附图说明图1是本实用新型装置结构示意图。具体实施方式下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。实施例1以一个Arduino作为服务器，建立wifi内网系统，另外两个Arduino作为客户端采集温度、电压等数据后通过内网发送至服务器，服务器接收并且保存数据，可通过浏览器查看数据，系统结构如图1。Arduino不同的板型，最常见的有Arduinounor3、Arduinonano、Arduinomini和Arduinolenoardo。Arduinouno的使用者是最多的，比较适合初学者使用，而Arduinonano和mini体积较为小巧，Arduinolenoardo国外使用者较多，最大的特点是可以模拟鼠标键盘的等USB设备。这四款Arduino具体的硬件参数相差不大，本实施例使用Arduinouno。由于Arduino的兼容性非常好，因此适合Arduino的温度传感器非常多，常见的有线性温度传感器LM35，线性温度传感器DS18b20，温湿度传感器DHT11。本实施例中使用简单易行的LM35，LM35是基于模拟量的温度传感器，只需要掌握Arduino模拟IO口的使用即可读取温度。具体接线如表1：表1LM35与Arduino接线ArduinoLM355V引脚2.7-5.5VinGNDGroundA0Analogvoltageout根据产品使用手册，得知LM35传感器的输出电压与摄氏温度成正比，0摄氏度时输出为0V，每升高1摄氏度，输出电压就会增加10毫伏。Arduino共有6个10位模拟量输入引脚，引脚编号为A0到A5，模拟量输入引脚是用来读取模拟量传感器的电压值的。Arduino提供了A0～A5共5个模拟输入接口，这里选取A0作为输入接口。与数字引脚只能读取0和1不同，模拟量输入能够将0-5V分成1024个不同等级。为了提高准确性，采用内部1.1V参考电压，Arduino提供5V的直流电压，LM35的由于测温范围为0～100℃，输出电压为0～1V。因此当电压为1.1V时对应值为1023，假设AD读取出来的值为A，那么对应的输出电压值为：单位为mv。假设温度为T，由于每升高1℃输出电压增加10mv，所以单位为℃。与另一个Arduino连接的电位器为三端口元件，通常由电阻和可移动电刷组成，旋转旋钮即可改变阻值。将两侧的端口分别接在Arduino的5V电源电压，GND上，中间的端口接在模拟IO口A0上。ESP8266是一款UART-WiFi透传模块，拥有超低的功耗，封装尺寸也非常的小，非常适合各种移动设备及智能硬件。用户将ESP8266装在自己的电子设备上即可轻松的连接wifi，从而实现互联网或者局域网的通信。ESP8266封装方式多样，天线可支持板载PCB天线，IPEX接口和邮票孔接口三种形式；ESP8266可广泛应用于智能电网、智能交通、智能家具、手持设备、工业控制等领域。ESP8266可以说是一款使用相当广泛的无线wifi模块，该模块主要有三大功能：串口透传，PWM调控，GPIO控制。而实施例用到的功能为串口透传，串口透传即串口的透明传输，本质上是一种通讯方法，就是不管所传输的内容、数据协议形式，只是把需要传输的内容当成一组二进制数据完美地传输到接收端，不对要传的数据做任何处理。服务器Arduino以及两个客户端Arduino分别与自己的ESP8266接线，接线如表2：表2ESP8266与Arduino接线ESP8266ArduinoVCC3.3VGNDGNDCH_PD3.3VUTXD3号引脚URXD2号引脚无论是服务器Arduino还是客户端Arduino，在上电时都需要先对ESP8266发送AT指令进行行设置。虽然设置时间都固定不变，但是具体是否设置完成依然只能靠估算或者打开串口监视器来查看相应的状态，显然这么做非常麻烦。为了更加的直观的查看是否完成设置，在服务器与客户端都添加指示灯，在完成后自动点亮。以上描述了一个服务器Arduino与两个客户端Arduino连接的工作形式，而一个服务器Arduino实际可以连接三个甚至更多的客户端Arduino。Arduino可以搭配各种各样的传感器来获取环境中的温度、湿度、光照强度等等参数，通过控制蜂鸣器、按键、继电器和其他的模块进行反馈调节。根据Arduino的用户手册可知，Arduino内部的并没可以用于贮存大量数据的元件，因此为了存储数据，需要使用SD模块。该SD的工作电压为4.5V到5.5V，工作电流从0.2mA到200mA，支持MicroSD卡，但最大容量不能超过2G。查看数据最常用的方法就是通过显示屏显示数据，由于Arduino的开放性，因此有非常多兼容Arduino的显示屏。然而这些屏幕一般都比较小，显示数量多的数据时非常不方便，因此选择了W5100网络扩展版。虽然它无法直接显示数据，但可以让服务器Arduino变成一个真正意义上的服务器。通过在同一局域网内的电脑或手机的浏览器查看SD卡内的数据。该扩展版自带SD卡模块，还支持官方的库文件，因此可以替代SD模块，减少线路的连接，提高稳定性。W5100是一款功能丰富，稳定性高和成本低的单片网络接口芯片，工作电压为3.3V，但是IO口可承受5V电压。同时支持全硬件的传输控制协议/因特网互联协议，例如TCP、UDP、PPPoE和Ethernet等等。内部有专门作为TX/RX缓存的存储器，大小为16KB，还支持自动MDI/MDIX、ADSL连接和全双工或者半双工模式的自动答应。为了方便观察现象，还具有多种PHY指示灯信号输出，使用是直接将W5100按照Arduino上对应的接口插上去即可，不需要额外的连线，可以说是一款易用且功能强大的网络硬件。使用ArduinoEthernet建立一个简单网页服务器，当Arduino服务器接收到浏览器访问请求时，即会发送响应消息，浏览器接收到响应消息，会将其中包含的HTML文本转换为网页显示出来。这样就可以将传感器获取到的信息显示到网页上，每个在该网络范围内的计算机或其他移动设备，无论什么平台都可以通过网页浏览器了解到各传感器的数据。上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。当前第1页1 2 3