一种基于无线网的室内温湿度检测及控制系统的制作方法

本实用新型属于环境智能监控领域，尤其涉及一种基于无线网的室内温湿度检测及控制系统。

背景技术：

从国内现状来看，监控系统无处不在，但总体来说都处在单一分离模式，语音摄像需要一套系统，温湿度等环境参数监控也需要一套系统，而且价值不菲，功耗较大，移动性较差，需要较高的硬件与软件支持，数据采集端与监控端需要通过很多很长的通信线进行连接，从而使得系统稳定性不高，对于多参数多点监控的场所， 传统设备不能满足其节点数量的要求，可行度不高，空间占用率较大。一些传统设备对于传感器的更换极不方便，更换完传感器后要对所有传感器进行重新编号， 不便于维护。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提出了一种基于无线网的室内温湿度检测及控制系统。

本实用新型为解决上述技术问题采用以下技术方案

一种基于无线网的室内温湿度检测及控制系统，包含多个具有检测环境参数的传感器节点组成的无线传感器网络，还包含汇聚节点、监控中心和调控终端；所述无线传感器网络将传感器节点采集的环境温湿度参数上传至汇聚节点，所述汇聚节点将接收的环境温湿度参数上传至监控中心；

所述传感器节点包含由多个温湿度传感器构成的温湿度传感器阵列，多路复用开关、模数转换器、带通滤波器模块、MCU控制器、nRF905无线通信模块、RS484、存储器模块和电源模块；所述温湿度传感器阵列分别依次通过多路复用开关、模数转换器、带通滤波器模块连接MCU控制器，所述nRF905无线通信模块、RS484、存储器模块和电源模块分别与MCU控制器连接；

所述汇聚节点包含WiFi模块、SD卡、微处理器模块、ZiGBee芯片和射频电路模块，所述WiFi模块、SD卡分别与微处理器模块连接，所述微处理器模块通过ZiGBee芯片连接射频电路模块；

所述带通滤波器模块，包含T型高通滤波器，以及与该T型高通滤波器串联的发夹线共振腔；所述T型高通滤波器包括第一电容、第二电容、第三电容、第四电容和第一电感，所述第一电容、第二电容、第三电容依次串联，所述第一电感的一端连接在第一电容和第二电容之间，所述第一电感的另一端接地；所述第四电容的一端连接在第二电容和第三电容之间，所述第四电容的另一端通过第二电感接地。

作为本实用新型一种基于无线网的室内温湿度检测及控制系统的进一步优选方案，所述电源模块包含家用电源模块、光伏电源模块、交流适配器、蓄电池，所述家用电源模块通过交流适配器连接蓄电池，所述光伏电源模块与蓄电池连接，所述蓄电池与MCU控制器连接。

作为本实用新型一种基于无线网的室内温湿度检测及控制系统的进一步优选方

案，所述温湿度传感器采用芯片型号为DHT11的传感器。

本实用新型采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：

1.本实用新型设计合理、成本低、操作简单、布网灵活且方便，传感器节点通过无线通信方式形成多跳、自组织的无线传感器网络，该自组网能力强，可实时同步对环境参数的智能检测，能够更好的给人带来更舒服的室内环境；

2.用MCU控制器作为控制器，通过DHT11实现温湿度的采集，将采集的数据经过MCU控制器处理之后通过汇聚节点的汇总，进而上传至监控中心，监控中心可以用键盘将温湿度设置到理想的区间，一旦实际采集到的温湿度低于或高于设置的区间，就会启动报警装置通知相关人员，进而通过调控终端调控室内的温湿度参数；

3.本实用新型采用带通滤波器进行信号处理，使信号更稳定；

4.本实用新型采用温湿度传感器阵列，大大的增加了检测的精度，本实用新型把光伏电源与家用电源相结合，再加上物联网技术，有效的节约了能源，并且有效的应付诸如断电等突发情况。

附图说明

图1是本实用新型室内温湿度智能监控系统的结构示意图；

图2是本实用新型传感器节点的结构原理图；

图3是本实用新型汇聚节点的结构原理图；

图4是本实用新型传感器节点带通滤波器模块电路图；

图5是本实用新型传感器节点电源模块结构原理图。

图中标号具体如下：1-传感器节点，2-无线传感器网络。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的技术方案做进一步的详细说明：

本实用新型为解决上述技术问题采用以下技术方案

一种基于无线网的室内温湿度检测及控制系统，如图1所示，包含多个具有检测环境参数的传感器节点1组成的无线传感器网络2，还包含汇聚节点、监控中心和调控终端；所述无线传感器网络将传感器节点采集的环境温湿度参数上传至汇聚节点，所述汇聚节点将接收的环境温湿度参数上传至监控中心；本实用新型设计合理、成本低、操作简单、布网灵活且方便，传感器节点通过无线通信方式形成多跳、自组织的无线传感器网络，该自组网能力强，可实时同步对环境参数的智能检测，能够更好的给人带来更舒服的室内环境。

如图2所示，所述传感器节点包含由多个温湿度传感器构成的温湿度传感器阵列，多路复用开关、模数转换器、带通滤波器模块、MCU控制器、nRF905无线通信模块、RS484、存储器模块和电源模块；所述温湿度传感器阵列分别依次通过多路复用开关、模数转换器、带通滤波器模块连接MCU控制器，所述nRF905无线通信模块、RS484、存储器模块和电源模块分别与MCU控制器连接；所述温湿度传感器采用芯片型号为DHT11的传感器，DHT11传感器采用单总线的通信协议来读写数据。单总线通信就是通过一根线实现指令和数据的传输，在平时休眠状态时该条线被上拉电阻置成高电平，一旦芯片收到初始化的指令就开始工作。芯片在传输数据的过程中，控制器首先读取挂载的设备的序列号，然后通过发送读写指令来控制此设备。使用DHT11时，首先给DHT11发送初始化指令，使DHT11做好读数据的准备，接着直接根据DHT11的时序发送读写指令来实现对温湿度的采集。由于只挂载了一个DHT11设备，所以忽略了读设备的序列号。

用MCU控制器作为控制器，通过DHT11实现温湿度的采集，将采集的数据经过MCU控制器处理之后通过汇聚节点的汇总，进而上传至监控中心，监控中心可以用键盘将温湿度设置到理想的区间，一旦实际采集到的温湿度低于或高于设置的区间，就会启动报警装置通知相关人员，进而通过调控终端调控室内的温湿度参数。

如图3所示，所述汇聚节点包含WiFi模块、SD卡、微处理器模块、ZiGBee芯片和射频电路模块，所述WiFi模块、SD卡分别与微处理器模块连接，所述微处理器模块通过ZiGBee芯片连接射频电路模块；

如图4所示，所述带通滤波器模块，包含T型高通滤波器，以及与该T型高通滤波器串联的发夹线共振腔；所述T型高通滤波器包括第一电容、第二电容、第三电容、第四电容和第一电感，所述第一电容、第二电容、第三电容依次串联，所述第一电感的一端连接在第一电容和第二电容之间，所述第一电感的另一端接地；所述第四电容的一端连接在第二电容和第三电容之间，所述第四电容的另一端通过第二电感接地。

如图5所示，所述电源模块包含家用电源模块、光伏电源模块、交流适配器、蓄电池，所述家用电源模块通过交流适配器连接蓄电池，所述光伏电源模块与蓄电池连接，所述蓄电池与MCU控制器连接。本实用新型的社区监控中心把光伏电源与家用电源相结合，再加上物联网技术，有效的节约了能源，并且有效的应付诸如断电等突发情况。社区监控中心采用太阳能电池和家用220 V电源的双供电方式。当有家用电时，通过直流低压继电器巧妙断开太阳能电池；当家用电断开时，太阳能电池充当电源。采用光伏发电系统和家用电源的双电源系统供应能源的方法，不仅环保节能，而且使安全可靠性提高，太阳能电池通过太阳能智能充电器连接太阳能板，充电器在阳光充足时为电池充电，充满电池时自动断开充电。在充足太阳是充电电流能达到1 A以上，完全满足电路需要。