专利名称：一种无线传感器网络的粮库测温、湿装置的制作方法
技术领域：
本专利涉及的是粮库测温、湿装置，具体来说是基于单片机和无线射频技术设计了一种无线化、智能化、网络化、低功耗的粮库无线测温、湿装置。
背景技术：
粮食仓储库是粮食仓储的基本单元，库区面积大且分散。为了保证粮食在储藏过程中的安全，粮库粮情监测系统是必不可少的。随着电子技术、计算机应用技术、通讯技术和网络技术的进步和发展，高新技术已被应用于粮库监测系统，粮库监测技术是科学保粮的关键技术之一。多年来，在粮食部门和科技人员的大力协作下，粮情监测技术不断得到完善、提高、并且趋向成熟，逐步形成了样式繁多的粮情监测系统，为安全、科学储备粮食起到了积极的作用。目前，国内粮库特别是中小型粮库在仓储管理中由于技术和资金上的原因，多数仅限于只对温、湿度进行人工现场监测，依靠人工进行测量，效率低，准确性差，当温度超标时不能及时发现险情并进行相应处理，从而造成大量损失。因此，研究开发面向中小粮库的粮情监测与管理系统已是迫在眉睫，在该粮库无线测温、湿装置的基础上实现的中小粮库粮情监测与管理系统可以很好地解决中小粮库当前所面临的问题。传统上我国大部分粮库采用的是有线测温、湿，各部件之间采用电缆进行数据传送，这种测温、湿设备线路多，布线复杂、维护困难。易受用于粮食熏蒸的磷化氢气体的腐蚀，造成大量的测温器件瘫痪，因此增加了粮食的存储成本。而许多粮食仓储单位采用的测温仪器与人工抄录、管理相结合的传统方法不仅效率低，而且往往由于判断失误和管理不力造成局部或大范围的粮食霉变现象时有发生。无线传感器节点构成的一种具有动态路由节点随意放置移植性好，系统可重构性强，成本低，单一节点损坏不影响整个网络传输采集，精确监控和灵活方便的特点的对粮库进行温度、湿度监控的无线传感器网络。彻底摆脱了传统的人工抄录方法，构建粮情数据分析决策上位机系统实时检测粮仓中的温、湿度，确保粮仓内合适的温、湿度环境。随着科学技术的快速发展，粮库测温、湿装置的发展趋势必然是向无线化、智能化和网络化方向发展，人工测粮库温、湿度方法及其传统的管理方式必将遭到摒弃。
发明内容
本发明的目的是针对目前中小型粮库人工现场监测存在诸多不适的问题，而提供极为适用于中小型粮库，可实现自动测温、湿和上位机数据显示和管理的一种基于无线网络的粮库无线测温、湿系统。解决上述问题所采取的技术方案是
一种基于无线网络的粮库无线测温、湿系统，包括无线传感器节点系统、集中器系统， 其中集中器系统与上位机相连。如图1所示，所述无线传感器节点系统采集温、湿度信息后通过射频电路向集中器系统发送，集中器系统经由射频电路接收到信息后，可在其外围存储器上进行存储；集中器系统与上位机通过RS232串行通信方式传输，温、湿度信息传送到上位机以后，可以由软件实现存储、数据处理、显示、报警等一系列功能。上述无线传感器节点系统如图2所示，包括低功耗数字传感器SHT11、无线传感器节点微处理器MSP430、射频电路CCl 100、调试接口( JTAG)、存储器AT45DB041、电源系统等。 其中处理器MSP430与其余各外围电路相连；电源系统与各部分电路相连，本系统采用2节 5号碱性电池作为电源，电源系统由供电单元以及动态电源管理单元组成，动态电源管理单元设有节点电压监测电路。传感器SHTll通过数据线和时钟线与微处理器MSP430相连， JTAG通过信号线与微处理器MSP430相连，存储器AT45DB041的各接口与微处理器MSP430 的通用I/O 口相连，射频电路CCllOO的各接口通过4线SPI总线与微处理器MSP430通用 I/O 口相连，电源系统分别与各器件VCC接口相连进行供电并设有电压监测电路。上述集中器系统如图3所示，包括射频电路CCl 100、微处理器STC89LE58RD+、 复位电路、按键电路、液晶显示电路、存储电路、串行通信电路等几部分。其中处理器 STC89LE58RD+与其余各外围电路相连；射频电路CC1100通过4线SPI总线与微处理器 STC89LE58RD+的通用I/O 口相连，复位芯片MAX810R与微处理器STC89LE58RD+的复位接口相连，按键电路分别与与微处理器STC89LE58RD+的中断接口、通用接口、计时器接口相连， 液晶显示电路0CMJ4X8C直接与微处理器STC89LE58RD+相连，存储电路与STC89LE58RD+的通用接口相连，串行通信电路与STC89LE58RD+的串行输入、输出端R)(D、TXD相连。上述存储电路如图4所示，包括锁存器74HC573和集中器的存储器HK1255-7，锁存器74HC573的控制位接口与STC89LE58RD+的通用I/O 口相连，存储器HK1255-7与锁存器74HC573的对应接口相连；上述串行通信电路如图5所示，RS232与STC89LE58RD+的串行输入、输出端RXD、 T)(D相连，RS232通过串口线同时与上位机的串行输入、输出端PC RXD, PC T)(D相连。本发明的工作原理及操作程序
本监测系统利用无线传感器网络技术构成了一个集粮情监测、监测温湿度分析和粮温报警控制为一体的粮情监测系统。系统组成框图如图1所示。整个系统由一台上位机、一台集中器(Sink)和大量功能强大的传感器测温节点等组成。上位机(PC机)和集中器放在粮库的粮情监测中心，它们距离很近，用RS232连接。集中器通过无线通信方式与各个粮仓的测温节点连接传输数据。根据粮库的测温结构与无线传感器网络的分簇结构的相似，粮库的多个粮仓紧密排列在一起，每个粮仓内有多个测温节点，所以这里我们采用分簇结构对粮库的进行粮情监测。分簇路由技术是当前无线网络传感器技术的前沿技术，通过增加无线通讯模块来实施的。本发明中的无线传感器节点可以分为簇头节点和簇内节点，在分簇结构中将每个粮仓划分成一个簇，每个簇由一个簇头节点和多个簇内测温节点组成。每个仓的簇内节点通过单跳路由机制把数据传送给簇头节点；每个仓的簇头形成了高一级的网络，在簇头之间传输数据，通过多跳转发给集中器，在由集中器上传给PC机，以实现粮情监测。簇内成员节点负责采集数据，然后将采集到的数据传送给它所属的簇的簇头，由簇头节点对簇内成员传送过来的数据进行处理，然后簇头把处理后的数据通过簇头网络传送给粮情监测中心或远程监测中心。本专利的无线传感器节点示意图如图2所示，其中簇头节点和簇内节点均具有相同的构造，均是由温湿度传感器、微处理器、射频电路、调试和下载接口、存储器、电源系统等组成。
处理器单元是传感器网络节点的核心，和其他单元一起完成数据的采集、处理和收发。由于节点采用电池供电，因此功耗问题显得至关重要，无线传感器节点就是采用MSP430系列的微控制器，功耗非常低，综合比较几种单片机，本专利选用了 TI公司的 MSP430F169 单片机。温湿度传感器SHTll能支持低功耗模式，温湿度传感器和微处理器通信采用串行二线接口 SCK和DATA，其中SCK为时钟线，DATA为数据线，用以传输微处理器的命令，使传感器采集数据并上传。湿度值输出分辨率为14位，温度值输出分辨率为12位，并可编程为 12位和8位。为了更精确的测量仓内的测温节点的温度和湿度值，SHTll可以通过温湿度的线性补偿测量到更精准的监测数据，采集完数据后自动转入休眠模式。无线射频芯片CCllOO是Chipcon公司推出的一款低成本单片的UHF收发器，专为低功耗无线应用而设计，CCllOO的工作特点是自动产生前导码和CRC可以很容易通过SPI 接口进行编程配置，电流消耗低。CCllOO共有20个引脚，其中有6个引脚和单片机的I/O 口相连。CCllOO通过4线SPI总线接口 (Si、SO、SCLK和CSn)实现MSP430F169单片机通信。SPI接口上所有操作都包含一个读/写位，一个突发访问位和一个6位地址的头字节。 其中，SCLK脚是串行时钟接口 ；SO脚是串行输出接口 ；CSN脚是串行配置选择引脚；SI脚是串行输入接口。它工作在SPI的从模式，该模式同时用作写缓存数据。节点的存储芯片AT45DB041是ATMEL公司的新型512KB的串行FLASH芯片，外部电路简单，体积小，功耗低，适合传感器节点设计。AT45DB041B在进行编写和读操作时， 片选引脚CS和一个连续输入Si，连续输出SO和连续时钟SCK组成的三线访问接口使得 AT45DB041正常工作。所有的编写周期都是自同步的，因而在编写之前都无需分开的擦除周期。AT45DB041外围电路非常简单，可以很方便地与微控制器连接。S0、SI、SCK、/CS、/WP 分别与微处理器的通用I/O相连即可。JTAG(Joint Test Action Group联合测试行动小组)是一种国际标准测试协议， 主要用于芯片内部测试及对系统进行仿真、调试，JTAG的基本原理是在器件内部定义一个 TAP (Test Access Port)测试访问口)通过专用的JTAG测试工具对进行内部节点进行测试。JTAG 口的芯片都有如下JTAG引脚定义
TCK——测试时钟输入；
TDI——测试数据输入，数据通过TDI输入JTAG 口 ；
TDO——测试数据输出，数据通过TDO从JTAG 口输出；
TMS——测试模式选择，TMS用来设置JTAG 口处于某种特定的测试模式。可选引脚TRST——测试复位，输入引脚，低电平有效。电能是传感器网络珍贵的资源，节点电能一旦耗尽，即宣布其寿命到期并将退出网络。无论是微处理器系统、外围电路、CCllOO无线模块等所用器件的工作电压都工作在 3V，所以本系统采用2节5号碱性电池作为电源。并且随着整个系统的运行，电池电压会随之缓慢地下降，所以需要当电源电压下降到系统工作的临界值时，CPU能及时检测到并及时作出反应。这就需要传感器节点有一个比较有效的电池电量监测单元，本专利中采用加州大学伯克利分校研制的Mica2节点的电压监测电路来监测电源的供应情况。单片机系统、 CCllOO无线模块等器件的工作电压最低可以达到2. 4V，但是不能过低，鉴于这个原因，则应选用警戒值为2. 6V的电压监测芯片。
本专利的集中器系统示意图如图3所示，集中器负责接受簇头上传的监测数据并将监测数据存储起来，然后再将监测数据通过串口传给上位机。包括射频电路CC1100、微处理器STC89LE58RD+、复位电路、按键电路、液晶显示电路、存储电路、串行通信电路等几部分。由于集中器的不要求低功耗，且为了保证数据的安全性，我们采用加密性高、 超强抗干扰能力强的STC89LE58RD+单片机作为集中器的微处理器。STC89LE58RD+ 单片机的最高时钟频率0 80MHz，可选的“6时钟/机器周期”和“12时钟/机器周期”倍频功能，让它具备很高的处理速度。它有32K的Flash存储器、16K字节的 E2PROM等，其片内资源很丰富。STC89LE58RD+单片机外围接口电路中各接口有上面介绍的串口接口、CCl 100的接口、HK1255存储器的接口、液晶的接口以及按键接口等。集中器的射频电路CCllOO在传感器节点构造处已经介绍过，不再赘述，唯一的区别在于功能的不同上述传感器节点中簇内节点中射频电路只负责发送信息给簇头结点， 簇头结点既负责接收信息又负责发送信息；而集中器的射频电路只负责接收信息。复位电路复位芯片采用MAX810R，MAX810R是一种单一功能的微处理器复位芯片， 用于监控微控制器和其他逻辑系统的电源电压。它可以在上电，掉电和节电情况下向微控制器提供复位信号。当电源电压低于预设的门槛电压时，器件会发出复位信号，直到在一段时间内电源电压又恢复到高于门槛电压为止。按键电路直接与集中器的微处理器STC89LE58RD+相连，按键按下则提供低电平信号，其主要功能是实现中断、程序检测、LCD数据显示调用程序，选择菜单子程序等功能。液晶显示电路采用0CMJ4X8C这款液晶直接与微处理器相连，可以接受串行或者并行的数据。内置2M位中文字型ROM (CGROM)总共提供8192个中文字型。为了节省引
脚，所以本设计采用串行方式传输数据，其中二极管&是对于背光灯亮灭进行控制的三极管；PSB引脚是串口选择的控制端；LED_BACK引脚是单片机用来控制液晶背光灯的亮灭； RS(CS)是液晶选择串口传输方式还是并口传输方式的控制位；R/W(SID)是液晶显示数据传输口，它通过E (SCLK)的时钟信号传输数据；DB0-DB7是并口的数据传输数据传输口这里没有用到。集中器是监测数据最终下位机存储设备，而监测数据的安全存储和快速存储直接影响了整个粮情监测系统的正常运行。为了保证监测数据能够快速、安全的存储，又因为存储器的写循环次数不受限制，所以我们采用这种非易失性存储器HK1255-7作为集中器的存储器。HK1255-7有一个自带锂电源和控制电路，经常监视Vcc是否超过容许条件。当超过容许条件时，锂电源自动接通，写保护无条件启动以保护混淆数据。此外，HK1255-7能够无条件地写存储器的保护块，所以无意中做的写操作不会干扰程序和特殊的数据空间。 74HC573是用来锁存HK1255存储器的地址和数据的锁存器。当单片机为读状态时，通过控制位CS573A、CS573B、CS573C的置位将送出来的地址锁存到HK1255的地址位上，当HK1255 的/CSSRAM和/RD置位时，读HK1255输出的此地址的数据。微处理器的数据和地址或者向微处理器输入HK1255数据和地址。当单片机为写状态时，通过控制位CS573A、CS573B、 CS573C的置位将送出来的地址锁存到HK1255的地址位上，当HK1255的/CSSRAM和/WE置位时，读单片机输出的数据，HK1255将数据保存在此地址中。这里D0-D7是数据位，A0-A18是HK1255的地址位，/RD是读状态位，/WE是写状态位。串行通信电路采用RS232传输方式，利用集中器的串口将采集到的监测数据上传给上位机，上位机也通过串口下发命令给集中器。在传输帧中我们定义了传输控制命令，采用应答机制保证准确可靠的传输数据。PC_T)(D和PC_T)(D是与PC机连接的发送端和接受端，T)(D和T)(D是与集中器连接的串口的发送端和接受端。操作步骤
1、在本系统的硬件按要求连接成功后，就需启动软件才能正常工作并发挥它的功能； 在系统进行上电以后，系统自动由主程序的初始化开始，进入程序主循环。无线传感器节点来说，仓内测温节点的软件采用模块化的设计方法。软件由主程序和中断服务子程序组成。主程序包括初始化程序和监控程序；中断服务子程序包括中断处理子程序、无线数据收发子程序、数据采集子程序、簇协议子程序、低功耗子程序等。由于系统软件采用模块化设计，因而主程序只负责调用各功能模块程序。在系统进行上电以后， 主程序由系统的初始化开始，进入程序主循环，依次判定是否加入网络、电池是否欠压、是否收到无线数据、是否发给本地址、等操作，待这些判断结束后再进行数据的定时采集与发送，最后进入睡眠低功耗模式，等待中断“唤醒”单片机。对于集中起来说，在主体程序执行前，必须对初始状态进行设计，否则程序主体将不能正常执行，也得不到正确的结果。本系统程序的初始化包括以下方面的内容CPU寄存器、状态和控制寄存器的定义；所使用的存储单元的初始化，包括RAM数据初始化和非易失性随机访问存储器(HK1255-7)数据初始化；CCllOO各个控制寄存器的初始化配置等；端口控制寄存器的设置，如I/O 口初始化、液晶控制口初始化等。需要指出的是并非所有单片机的控制/方式寄存器和工作寄存器都需要进行初始化，一般只需对参与工作的寄存器进行初始化。由于粮情监测系统软件采用模块化设计，因而测温节点主程序只负责调用各功能模块程序。主程序由系统的初始化开始，进入程序主循环，依次判定是否是本机地址、是否收到簇头节点的数据、数据是否接受正确、是否存在中断、按键是否按下等操作，待这些判断结束后再进行液晶显示，等待中断处理结束。2、在系统上电进行初始化和自检完成后，便可以进行测量数据和数据传输了。主机发出启动SHTll命令，经过数据传输的初始化，主机再发送测温命令，SHTll便开始测量数据。当CCllOO处于睡眠模式时，天线实时监测无线网络中的前导信号，一旦确认同步信号，则意味着本机已经和发送数据的节点取得同步，接着就唤醒CCllOO开始接收有效数据。接着开始判断地址字节，如果地址字节为本机地址，则判断是否是什么样的命令，一旦确认，MCU就开始利用路由算法进行路径的分析，向控制中心发送应答信号，将数据打包之后就通过天线向无线网络发送数据。整个操作结束后CCllOO继续睡眠。需要指出的是， CCllOO处于睡眠模式并不是所有的功能都关闭，因为WOR必须被设置为开启状态，电磁波激活(WOR)功能使CCllOO能够周期地从深度休眠状态激活，不需要MCU的作用也能侦测到来的数据包，这样才能保证实时监测空中的信息帧，来确保整个网络的有效运行。3、在簇头节点选定后，该簇头节点对网络中所有节点进行广播，广播数据包含该节点成为簇头节点的信息。非簇头节点则始终打开它们的接收器，监听接受所有簇头节点的广播数据包。一旦非簇头传感器节点接收到所有广播数据包，根据接收到的各个簇头节点广播信号强度，各非簇头传感器节点根据CCllOO的RSSI功能选择强度最大的簇头节点加入，并向其发送成为其成员的数据包。4、每个仓的簇头形成了高一级的网络，在簇头之间传输数据，通过多跳转路由机制发给集中器，在由集中器上传给PC机，以实现粮情监测。5、粮情监测中心或工作人员通过对按键的使用可以很方便地进行某仓内测温节点的查询和显示操作。当有显示请求中断时，主程序响应中断并显示相关信息；LCD主要显示当前簇内监测数据平均值、上传和未上传的簇头号、簇内节点电量低于电压阈值的节点号等信息。当这些显示任务完成后，IXD会在一定时间内关闭以降低功耗。6、由上面的设计可见，节点在运行过程存在着许多需要中断处理的事件，要保证整个系统正常有序地运行，必须按照这些中断事件的优先级的进行排列。整个系统必须以监测网络的有效运行出发点，必须将无线网络中的监测数据传送作为所有中断事件的最高级。而对于单个节点自身的数据处理等操作及不影响整个系统的有效操作，可以将节点自身操作的优先级设置为低优先级。一旦天线侦测到网络中的信息帧，经确认同步信号后，无论节点处于睡眠或者其他活动状态，必须中断，根据优先级来处理本机的无线数据传送或中继转发等操作，等无线通信结束后再回到之前的操作状态，只有这样才能保证整个监测网络处于有序运行的状态。本专利的优点
1、采用无线测温、湿实现粮情的监控，传统上我国大部分粮库采用的是有线测温，各部件之间采用电缆进行数据传送，这种测温设备线路多，布线复杂、维护困难。易受用于粮食熏蒸的磷化氢气体的腐蚀，造成大量的测温器件瘫痪，因此增加了粮食的存储成本。而许多粮食仓储单位采用的测温仪器与人工抄录、管理相结合的传统方法不仅效率低，而且往往由于判断失误和管理不力造成局部或大范围的粮食霉变现象时有发生。无线传感器节点够成的一种具有动态路由节点随意放置移植性好，系统可重构性强，成本低，单一节点损坏不影响整个网络传输采集，自动报警功能，精确监控和灵活方便的特点的对粮库进行温湿度监控的无线传感器网络。彻底摆脱了传统的人工抄录方法，构建粮情数据分析决策上位机系统实时检测粮仓中的温湿度，确保粮仓内合适的温湿度环境。2、采用分簇路由技术与单、多跳路由算法相结合的路由算法来传送数据。若采用以往的从传感器节点直接向基站传送数据的方式，由于节点距基站的距离不同，节点能量消耗太不平均，有些节点能量消耗过大，距根节点距离越远的的节点传送信息消耗的能量越大，越容易死亡。本专利设计中，簇内节点与簇头结点之间采用单跳路由机制来传送数据，簇头结点之间以及簇头结点与基站之间采用多跳路由机制来传送数据，并采用设定一定阈值的方式来轮选簇头结点，保证了节点能量的平均消耗，防止了有些节点过快死亡，影响节点的组网，并且降低了功耗，延长了节点的工作时间。3、采用了时隙唤醒机制，对于大多无时隙唤醒机制的无线组网方式，空闲时也消耗能量，加大了能耗。在本专利中，节点在工作完成后进入睡眠模式，降低了节点的能耗，延长了节点的使用寿命。4、采用了电源检测装置，无论是微处理器系统、外围电路、CCllOO无线模块等所用器件的工作电压都工作在3V，所以本系统采用2节5号碱性电池作为电源。并且随着整个系统的运行，电池电压会随之缓慢地下降，所以需要当电源电压下降到系统工作的临界值时，CPU能及时检测到并及时做出反应。这就需要传感器节点有一个比较有效的电池电量监测单元，本设计中采用加州大学伯克利分校研制的Mica2节点的电压监测电路来监测电源的供应情况。
图1为本专利系统结构示意图。图2为本专利传感器节点系统结构示意图。图3为本专利集中器系统结构示意图。图4为本专利集中器存储系统结构示意图。图5为本专利集中器串行通信系统结构示意图。
具体实施例方式
一种无线传感器网络的粮库测温、湿装置，包括簇内节点系统1、簇头结点系统2、集中器系统3、上位机系统4。如图1所示，簇内节点1和簇头结点2通过射频电路以单跳路由方式无线传输检测数据，簇头结点2与簇头结点2之间则通过射频电路以多跳路由方式无线传输数据，簇头结点2与集中器3之间也是通过射频电路无线传输数据，集中器系统3通过RS232以及串行通信接口与上位机4之间方式传输数据。簇内节点1与簇头结点2具有相同的构造，均包括SHTll低功耗数字传感器6、 MSP430无线传感器节点微处理器5、CC1100射频电路10、JTAG调试接口 7、AT45DB041存储器8、电源系统9等。如图2所示，低功耗数字传感器6通过数据线和时钟线与MSP430微处理器5相连，射频电路10通过SPI数据总线与微处理器5相连，JTAG调试接口 7通过信号线与微处理器5相连，存储器8的各接口与微处理器5的通用I/O 口相连，射频电路10的各接口通过4线SPI总线与微处理器5通用I/O 口相连，电源系统9分别与各器件VCC接口相连进行供电并设有电压监测电路。集中器系统结构主要有以下几部分构成CC1100射频电路10、STC89LE58RD+微处理器11、复位电路16、按键电路12、液晶显示电路13、存储电路14、串行通信电路15等几部分。如图3所示，处理器11与其余各外围电路相连；射频电路10通过4线SPI总线与微处理器11的通用I/O 口相连，MAX810R复位芯片16与微处理器11的复位接口相连，按键电路 12分别与微处理器11的中断接口、通用接口、计时器接口相连，液晶显示电路13直接与微处理器11相连，存储电路14与微处理器11的通用接口相连，串行通信电路15与微处理器 11的串行输入、输出端RXD、TXD相连。上述存储电路如图4所示，包括74HC573锁存器17 和HK1255-7存储器18，锁存器17的控制位接口与微处理器11的通用I/O 口相连，存储器 18与锁存器17的对应接口相连；串行通信电路15的构成主要是将RS232与串行行通信接口相连。上位机与集中器通信上位机采用RS232传输方式，上述串行通信电路如图5所示， RS232串行通信模块19与STC89LE58RD+微处理器11的串行输入、输出端RXD、T)(D相连， RS232通过串口线20同时与上位机21的串行输入、输出端PC RXD、PC TXD相连。利用集中器的串口将采集到的监测数据上传给上位机，上位机也通过串口下发命令给集中器。在传输帧中我们定义了传输控制命令，采用应答机制保证准确可靠的传输数据。
权利要求
1. 一种无线传感器网络的粮库测温、湿装置，包括低功耗数字传感器SHT11、无线传感器节点微处理器MSP430、射频电路CC1100、调试和下载接口( JTAG&UTRA)、存储器 AT45DB041、电源系统，微处理器STC89LE58RD+、复位电路、按键电路、液晶显示电路、存储电路、串行通信电路等几部分；其特征在于1 )、SHT11低功耗数字传感器6通过数据线和时钟线与MSP430微处理器5相连，CCl 100 射频电路10通过SPI数据总线与MSP430微处理器5相连，JTAG调试接口 7通过信号线与 MSP430微处理器5相连，AT4OTB041存储器8的各接口与MSP430微处理器5的通用I/O 口相连，电源系统9分别与各器件VCC接口相连进行供电并设有电压监测电路；2),CCllOO射频电路10通过4线SPI总线与STC89LE58RD+微处理器11的通用I/O口相连，MAX810R复位芯片16与STC89LE58RD+微处理器11的复位接口相连，按键电路12分别与STC89LE58RD+微处理器11的中断接口、通用接口、计时器接口相连，液晶显示电路13 直接与STC89LE58RD+微处理器11相连，存储电路14与STC89LE58RD+微处理器11的通用接口相连，串行通信电路15与STC89LE58RD+微处理器11的串行输入、输出端R)(D、TXD相连，存储电路如图4所示，包括74HC573锁存器17和HK1255-7存储器18，74HC573锁存器 17的控制位接口与STC89LE58RD+微处理器11的通用I/O 口相连，HK1255-7存储器18与 74HC573锁存器17的对应接口相连；串行通信电路15的构成主要是将RS232与串行通信接口相连；3)、上位机与集中器通信上位机采用RS232传输方式，上述串行通信电路如图5所示， RS232串行通信模块19与STC89LE58RD+微处理器11的串行输入、输出端RXD、TXD相连， RS232通过串口线20同时与上位机21的串行输入、输出端PC RXD, PC TXD相连，利用集中器的串口将采集到的监测数据上传给上位机，上位机也通过串口下发命令给集中器。
全文摘要
一种基于无线网络的粮库无线测温、湿系统，包括无线传感器节点系统、集中器系统，其中集中器系统与上位机相连，所述无线传感器节点系统采集温、湿度信息后通过射频电路向集中器系统发送，集中器系统经由射频电路接收到信息后，可在其外围存储器上进行存储；集中器系统与上位机通过RS232串行通信方式传输，温、湿度信息传送到上位机以后，可以由软件实现存储、数据处理、显示、报警等一系列功能。系统可重构性强，成本低，单一节点损坏不影响整个网络传输采集，自动报警功能，精确监控和灵活方便的特点的对粮库进行温湿度监控的无线传感器网络。
文档编号H04W84/18GK102486389SQ20101057291
公开日2012年6月6日 申请日期2010年12月6日 优先权日2010年12月6日
发明者于洋, 田玉林, 袁明波 申请人:沈阳理工大学