一種基於wifi的無線測溫系統

2020-12-05 南京斯沃電氣svo

一種基於wifi的無線測溫系統

溫度是工業、農業生產中常見的和最基本的參數之一，在生產過程中常需對溫度進行檢測和監控，採用微型機進行溫度檢測、數字顯示、 信息存儲及實時控制，對於提高生產效率和產品質量、節約能源等都有重要的作用。 伴隨工業科技、農業科技的發展， 溫度測量需求越來越多，也越來越重要。 但是在一些特定環境溫度監測環境範圍大, 測點距離遠 , 布線很不方便。這時就要採用無線方式對溫度數據進行採集。

目的和意義

無線網絡技術按照傳輸範圍來劃分，可分為無線廣域網、無線城域網、無線區域網和無線個人域網。無線個人域網即短距離無線網絡，典型的短距離無線傳輸技術有：藍牙（Bluetooth）、ZigBee、WiFi等。在工業控制、家庭自動化和遙測遙感領域，藍牙（Bluetooth）雖然成本較低，成熟度高，但是傳輸距離有限，僅為10 米，可以參與組網的節點少。WiFi 雖然傳輸速度較快，傳輸距離達到100 米，但是其價格偏高，功耗較大，組網能力較差。相比之下ZigBee 技術具有低成本、低功耗、近距離、短時延、高容量、高安全及免執照頻段等優勢，廣泛應用於智能家庭、工業控制、自動抄表、醫療監護、傳感器網絡應用和電信應用等領域。

系統整體介紹

南京斯沃電氣所設計生產

的無線溫度採集系統以單片機為核心，通過溫度傳感器、單片機、Zigbee 無線模塊， WiFi模塊，完成對溫度的採集與顯示。首先利用溫度採集系統完成溫度的採集， 然後利用數據轉換模塊完成了I/O 口數據與串口數據的轉換，再通過無線發送與接收模塊完成數據的無線發、收，最終通過溫度顯示模塊完成了顯示溫度傳感器所採集的溫度值。

系統框圖如下所示：

系統的硬體設計 。傳感器 CW24Y溫度傳感器

相對溼度和溫度測量

全部校準，數字輸出

卓越的長期穩定性

無需額外部件

超長的信號傳輸距離

超低能耗

4 引腳安裝

CW24Y產品概述

CW24Y1數字溫溼度傳感器是一款含有已校準數位訊號輸出的溫溼度複合傳感器。它應用專用的數字模塊採集技術和溫溼度傳感技術，確保產品具有極高的

可靠性與卓越的長期穩定性。傳感器包括一個電容式感溼元件和一個NTC測溫元件，並與一個高性能8位單片機相連接。因此該產品具有品質卓越、超快響 應、抗幹擾能力強、性價比極高等優點。每個CW24Y傳感器都在極為精確的溼度校驗室中進行校準。

完全互換準係數以程序的形式儲存在OTP內存中，傳感器內部在檢測信號的處理過程中要調用這些校準係數。單線制串行接口，使系統集成變得簡易快捷。超小的體積、極低的功耗，信號傳輸距離可達0米以上，使其成為各類應用甚至最為苛刻的應用場合的最佳選則。產品為4針單排引腳封裝。連接方便，特殊封裝形式可根據用戶需求而提供。

3、應用信息

3.1工作與貯存條件

超出建議的工作範圍可能導致高達 3%RH的臨時性漂移信號。返回正常工作 條後，傳感器會緩慢地向校準狀態恢復。 要加速恢復進程 / 可參閱 7.3 小節的

3.2暴露在化學物質中

電容式溼度傳感器的感溼層會受到化學蒸汽的幹擾，化學物質在感應層中 的擴散可能導致測量值漂移和靈敏度下降。在一個純淨的環境中，汙染物質會緩慢地釋放出去。 下文所述的恢復處理將加速實現這一過程。高濃度的化學汙染會導致傳感器感應層的徹底損壞。

3.3恢復處理

置於極限工作條件下或化學蒸汽中的傳感器，通過如下處理程序，可使其

恢復到校準時的狀態。在 50-60 ℃和< 10%RH的溼度條件下保持2 小時（烘乾）；隨後在 20-30 ℃和>70%R的H 溼度條件下保持5 小時以上。

溫度影響

氣體的相對溼度， 在很大程度上依賴於溫度。 因此在測量溼度時， 應儘可能保證溼度傳感器在同一溫度下工作。如果與釋放熱量的電子元件共用一個印刷線 路板，在安裝時應儘可能將 AM2301遠離發熱電子元件， 並安裝在熱源下方， 同時保持外殼的良好通風。

光線

長時間暴露在太陽光下或強烈的紫外線輻射中，會使性能降低。

配線注意事項

DATA信號線材質量會影響通訊距離和通訊質量, 推薦使用高質量屏蔽線。

PW M模塊特點：

1. 它有 8 個獨立的輸出通道，並 且通過編程可控制其輸出波形的周期。

2每一個輸出通道都有一個精確的計數器。

3. 每一個通道的 PWM 輸出使能都可以由編程來控制。

4.PWM 輸出波形的翻轉控制可以通過編程來實現。

5. 周期和脈寬可以被雙緩衝。當通道關閉或 PWM._

計數器為 0 時， 改變周期和脈寬才起作用。

6.8 字節或 16 字節的通道協議。

7.有4 個時鐘源可供選擇 ( A、SA、B、SB) ,們提供了一個寬範圍的時鐘頻率。

8.通過編程可以實現希望的時鐘周期。

9.具有遇到緊急情況關閉程序的功能。

10.每 一個通道都可以通過編程實現左對齊輸出還是居中對齊輸出。

PWM初始化步驟總結：

禁 止 PWM Disable PWM

寄存器為： PWME=O;

選 擇時鐘Select clock (prescaler and scale) for the PWM 寄存器為： PWMPRCLK, PWMSCLA, PWMSCLB, PWMCLK

3選 擇極性 Selectpolarity

寄存器為： PWMPOL

4選擇對齊模式 Selectcenter or left aligned mode

寄存器為： PWMCAE

5對佔空比和周期編程 Program duty cycle and period

寄存器為： PWMDTYx, PWMPERx

6使能 PWM通道 Enable used PWM channels 11=-二

寄存器為： PWME

ECT模塊（增強型定時器模塊）

ECT特點相當千高速的1/ 0口 ， 由 一 個16為自由計數器、8個16為的輸入捕捉／輸出比較通道、一個16為脈衝累加器及一個16位的模數遞減計算器

( MDC) 組成。

3.5 12864液晶顯示

12864 是 128*64 點陣液晶模塊的點陣數簡稱，它是帶有中文字庫的 128X64 的液晶顯示， 是一種具有 4 位/8 位並行、2 線或 3 線串行多種接口方式， 內部含有國標一級、二級簡體中文字庫的點陣圖形液晶顯示模塊；其顯示解析度為 128× 64, 內置 8192 個 16*16 點漢字，和128 個16*8 點 ASCII 字符集 . 利用該模塊靈活的接口方式和簡單、 方便的操作指令， 可構成全中文人機互動圖形界面。可以顯示 8× 4 行 16×16 點陣的漢字 .也可完成圖形顯示.低電壓低功耗是其又一顯著特點。由該模塊構成的液晶顯示方案與同類型的圖形點陣液晶顯示模塊相比，不論硬體電路結構或顯示程序都要簡潔得多， 且該模塊的價格也略低於相同點陣的圖形液晶模塊。因此，現在大多用戶都採用此液晶顯示。

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