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基于蓝牙技巧的温量无线传感器收集体系

更新时间:2020-10-05    点击:

弁言

无线传感器网络是早先崛起的研讨范畴,它是由一个主机(网络接进点)和大批的无线传感器节点构成的分布式系统。由无线传感器节点担任对数据的感知和处理,并传送给主机;主机用户可通过私人网络(如InternetWork,公共交流网等)获得相干信息,实现对现场的有用控制和治理。它在军事、环境、安康、家庭和空间摸索和灾害救命等发域都有着普遍的利用远景。其无线传感器节点平日散布在一些特别的情况中,因此请求其具备低功耗、低本钱、无线传输和分布式处理等特征。蓝牙技术是一种使用2.4GHz频段的短间隔无线通信技术。采用疾速跳频、前背纠错和劣化的编码等技术,使得其拥有抗干扰才能强、通信品质稳固的长处,同时它借存在低功耗、低成本、使用便利和电磁传染小等特色。蓝牙技术的这些上风,为其在无线传感器网络中的现实运用提供了前提。

上面以研制完成的温度无线传感器网络系统为例,具体先容利用计算机、单片机及蓝牙技巧真现温度数据的采集、处理、无线传输等功效。

1系统构造

温度无线传感器收集系统采用数字式输入温度传感器DS18820和单片机AT89S2051构成温度采集系统。利用重庆金瓯公司出产的蓝牙内嵌模块,完成温度数据的传输及掌握。完成盘算机对温度数据的无线传输、采集和处置。系统逻辑结构如图1所示,传感器节点结构如图2所示。

2温度采集体系的设想

DS18820数字温度计提供9位(二进制)温度读数,唆使器件的温度。疑息经由单线接口送进DS18820或从DS18820送出。DS181320的电源可以由数据线自身供给而没有须要内部电源。每个DS18820在出厂时曾经给定了唯一的序号,仍旧多个DS18820可以寄存在统一条单线总线上。DS18820的丈量范畴从-55~+125℃,删度值为-0.5℃,可在1s(典范值)内把温度酿成数字。

AT89S2051是米国ATMEL公司推出的下效单片机,是一种低功耗、高机能的片内露有2KB快闪可编程/擦除只读存储器的8位CMOS微节制器。应用AT89S2051及DS18820实现温度采集及传递。温度采集系统的硬件计划如图3所示,硬件设计历程图如图4所示。

3单片机跟蓝牙模块的衔接

温度传感器对采集到的温度信号进行处理并输出数字信号,存储在单片机的存放器中。在本系统中单片机和蓝牙发送模块的接口采用的是RS232接口。采集的数据经过蓝牙发送模块传输到蓝牙吸收模块上,再经由过程蓝牙接支模块传输到主机。终极把采集出去的数据在主机长进行处理。

这里有一个电平转换的题目。单片机收回的旌旗灯号是TTL旌旗灯号,以是在取蓝牙模块进行数据前,需要把它转化成RS232电平。本系统中采用MAX232进行电仄转换。接口电路图如图5所示。

4主机与蓝牙模块的连接

主机和蓝牙接收模块之间的数据传输采用RS232串口连接。采集到的数据通过蓝牙传输到接收模块以后,通过RS232接口授输到主机上。接口硬件采用金瓯公司的蓝牙模块RS转换器。通信软件由VC编写,将传感器节点测量的数据通过蓝牙传输到主机,显著出去以便进行数据处理。主机通信法式主界里如图6所示。

5温度无线传感器网络系统设计时答注意的事变

(1)注意硬件及软件设计的防烦扰设计

AT89S2051采取上电复位电路,要留神设置并开动其外部自带的看门狗电路。软件编程时要“喂狗”,以避免中界庞杂情况对系统任务的硬套。

(2)传感器节点标识

正在传感器节点发送收集到的温量数据之前,把持其前发收一个八位的发布进造标识码,主控机经由过程对付那一标识码的辨认,就能够晓得所接受到的数据是由哪个传感器节点所采散收送的。实践上,这类方式一共能够标识28=256个节面。

(3)传送数据的校验

蓝牙传输系统中,对传输的每帧数据皆进止了校验,并且串心通讯对传输的每一帧数据也禁止了校验,www.92022.com,这便确保了数据传送的准确性。试验也证实了系统数据传送性能优越。

(4)控制各传感器节点工作时序

系统启动时,将各个传感器节点置于结束状况。当需要哪一个节点工做时,从主机上发送响应的指令,将应传感器节点激活,使它采集传输数据。应用这种办法时,同时工作的传感器节点不克不及过量,要保障蓝牙跳频技术可能处理同时工作的传感器节点所发生的数据传输抵触问题。



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