本實用新型涉及微控制系統(tǒng)，具體涉及基于多傳感器數(shù)據(jù)采集與傳輸?shù)奈⒖刂葡到y(tǒng)。

背景技術(shù)：

在一些工業(yè)現(xiàn)場的生產(chǎn)環(huán)境非常惡劣，工作人員無法長時間在現(xiàn)場觀察生產(chǎn)設(shè)備的運行是否正常，此時就需要通過采集現(xiàn)場的某些運行數(shù)據(jù)并傳輸?shù)揭粋€相對較好的操控室，那么就會出現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸方式的問題。由于車間大、設(shè)備分別不均勻、需要傳輸數(shù)據(jù)較多，若使用有線數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆绞叫枰佋O(shè)大量的通訊線，不僅浪費資源，占用空間，而且可操作性差，若出現(xiàn)問題或設(shè)備位置變動，就會需要重新布線，操作非常繁瑣，不僅費時費力，更加大了生產(chǎn)成本。而且，如果數(shù)據(jù)采集點是處于運動狀態(tài)、所處的環(huán)境比較特殊不允許或根本無法鋪設(shè)電纜時，甚至數(shù)據(jù)無法傳輸，此時就需要通過無線傳輸技術(shù)進行數(shù)據(jù)采集與傳輸。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上，無論是對溫室大棚內(nèi)不同位置點的溫濕度監(jiān)測，還是糧倉的大范圍監(jiān)測管理，傳統(tǒng)方法都是通過人工進行分區(qū)取樣的方法，不僅工作量非常大，可靠性差，而且溫室大棚或糧倉的占地面積大，監(jiān)測位置較分散，監(jiān)測點多，使用傳統(tǒng)的方法已經(jīng)無法滿足當(dāng)前農(nóng)業(yè)發(fā)展的需要。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型所要解決的技術(shù)問題是在環(huán)境惡劣的情況下無法靠人工采集濕度與溫度信息的問題，目的在于提供基于多傳感器數(shù)據(jù)采集與傳輸?shù)奈⒖刂葡到y(tǒng)，通過無線傳輸?shù)男问浇邮諓毫迎h(huán)境下的濕度與溫度信息，簡易濕度與溫度信息的采集方式，提高濕度與溫度信息的測量準(zhǔn)確度。

本實用新型通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)：

基于多傳感器數(shù)據(jù)采集與傳輸?shù)奈⒖刂葡到y(tǒng)，包括主機、第一從機和第二從機，所述第一從機和第二從機分別通過無線網(wǎng)絡(luò)與主機交換數(shù)據(jù)；所述主機包括顯示模塊、燈光指示模塊、主機報警電路、主機處理器和主機無線通訊模塊，所述顯示模塊、燈光指示模塊、主機報警電路、主機處理器和主機無線通訊模塊均與主機處理器連接；所述第一從機包括第一時鐘復(fù)位模塊、第一溫濕度傳感器、第一報警電路、第一從機處理器、第一無線通訊模塊和第一燈光指示模塊，所述第一時鐘復(fù)位模塊、第一溫濕度傳感器、第一報警電路、第一從機處理器、第一無線通訊模塊和第一燈光指示模塊均與第一從機處理器連接；所述第二從機包括第二時鐘復(fù)位模塊、第二溫濕度傳感器、第二報警電路、第二從機處理器、第二無線通訊模塊和第二燈光指示模塊，所述第二時鐘復(fù)位模塊、第二溫濕度傳感器、第二報警電路、第二從機處理器、第二無線通訊模塊和第二燈光指示模塊均與第二從機處理器連接。

使用主機、第一從機和第二從機能擴大監(jiān)控面積，同時也能分級管理采集的數(shù)據(jù)信息，主機控制整個大系統(tǒng)的正常運行，第一從機和第二從機則負(fù)責(zé)各自小區(qū)域系統(tǒng)的正常運行，并且及時將小區(qū)域的信息及時傳輸?shù)街鳈C，由主機監(jiān)測整個系統(tǒng)的總體情況。

進一步地，主機還包括主機電源模塊，所述主機電源模塊與主機處理器連接。

進一步地，第一從機還包括第一電源模塊，所述第一電源模塊與第一從機處理器連接。

進一步地，第二從機還包括第二電源模塊，所述第二電源模塊與第二從機處理器連接。

本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下的優(yōu)點和有益效果：采用多傳感器采集數(shù)據(jù)，能代替員工監(jiān)測惡劣環(huán)境下的溫度和濕度；使用無線通訊模塊，使主機、第一從機和第二從機之間的數(shù)據(jù)傳輸少了搭線的麻煩，同時便于維護系統(tǒng)。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對本實用新型實施例的進一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，并不構(gòu)成對本實用新型實施例的限定。在附圖中：

圖1為本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

為使本實用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚明白，下面結(jié)合實施例和附圖，對本實用新型作進一步的詳細(xì)說明，本實用新型的示意性實施方式及其說明僅用于解釋本實用新型，并不作為對本實用新型的限定。

實施例

如圖1所示，基于多傳感器數(shù)據(jù)采集與傳輸?shù)奈⒖刂葡到y(tǒng)，包括主機、第一從機和第二從機，所述第一從機和第二從機分別通過無線網(wǎng)絡(luò)與主機交換數(shù)據(jù)；除了第一從機和第二從機，還可以根據(jù)需要再加從機，可以在更多的環(huán)境中測量。

第一從機包括第一時鐘復(fù)位模塊、第一溫濕度傳感器、第一報警電路、第一從機處理器、第一無線通訊模塊和第一燈光指示模塊，所述第一時鐘復(fù)位模塊、第一溫濕度傳感器、第一報警電路、第一從機處理器、第一無線通訊模塊和第一燈光指示模塊均與第一從機處理器連接。第一從機處理器采用STM32F103C8T6單片機，第一溫濕度傳感器采用DHT11傳感器，它是一款能夠輸出溫度和濕度的數(shù)字式溫濕度一體傳感器并且該傳感器的輸出信號已經(jīng)經(jīng)過校準(zhǔn)后輸出給第一從機處理器。該傳感器在剛剛上電時，需要一秒鐘左右的預(yù)熱時間，這是由于剛上電會有一個不穩(wěn)定的過程，所以這段時間內(nèi)第一從機處理器不需要發(fā)送任何指令給傳感器。第一無線通訊模塊采用有Nordic公司生產(chǎn)的nRF 24L01單片收發(fā)芯片及相關(guān)外圍電路搭建而成。nRF24L01無線通訊模塊是應(yīng)用較為普遍的無線收發(fā)器件，STM32F103C8T6控制nRF24L01發(fā)射或接收數(shù)據(jù)，從而將DHT11采集的溫濕度信息傳輸給主機，溫濕度信息傳送成功，第一燈光指示模塊會閃爍，提示工作人員，這里的第一燈光指示模塊采用普通LED燈，如果傳送失敗，則會啟動第一報警電路，第一報警電路使用的是蜂鳴器，蜂鳴器響，提示傳輸失敗。

所述第二從機包括第二時鐘復(fù)位模塊、第二溫濕度傳感器、第二報警電路、第二從機處理器、第二無線通訊模塊和第二燈光指示模塊，所述第二時鐘復(fù)位模塊、第二溫濕度傳感器、第二報警電路、第二從機處理器、第二無線通訊模塊和第二燈光指示模塊均與第二從機處理器連接。第二從機的工作原理以及采用的器件與第一從機相同，這里不再贅述。

主機包括顯示模塊、燈光指示模塊、主機報警電路、主機處理器和主機無線通訊模塊，所述顯示模塊、燈光指示模塊、主機報警電路、主機處理器和主機無線通訊模塊均與主機處理器連接；主機處理器采用STM32F103C8T6單片機，STM32F103C8T6控制主機無線通訊模塊與從機的無線通訊模塊通信，接收數(shù)據(jù)之后進行處理和判斷，同時在顯示模塊中顯示，顯示模塊采用LCD液晶顯示屏，如果接收的溫度和濕度數(shù)據(jù)異常，例如高于使用者設(shè)置的溫度和濕度，將會觸動主機報警電路，主機報警電路采用蜂鳴器發(fā)聲，蜂鳴器響，提醒相關(guān)工作人員環(huán)境數(shù)據(jù)異常；如果接收的溫度和濕度數(shù)據(jù)正常，燈光指示模塊將會閃爍，提醒數(shù)據(jù)接收成功且環(huán)境數(shù)據(jù)正常。

本實施例中，主機處理器、第一從機處理器和第二從機處理器采用的STM32F103C8T6單片機，工作電壓為3.3V，且含有32位的高速處理芯片，其運算和運行速度都非?？?，該單片機屬于Cortex-M3系列，其內(nèi)部資源和接口非常強大，擁有多路串口、A/D接口、SPI接口及外部中斷，能夠很好的運用到系統(tǒng)中，并且該單片機的價格便宜，工作穩(wěn)定。

本實施例中，顯示模塊LCD液晶顯示屏采用的是LCD12864液晶顯示，能夠顯示中文和英文，同時能顯示一些較為復(fù)雜的圖形符號，LCD12864液晶屏采用并行連接，并行連接的數(shù)據(jù)顯示和傳輸速度快，能夠滿足顯示速度要求高的場合，但是IO資源占用較多。

本實施例中，第一溫濕度傳感器和第二溫濕度傳感器采用DHT11傳感器，這款傳感器能夠輸出溫度和濕度的數(shù)字式溫濕度一體傳感器，并且該傳感器的輸出信號已經(jīng)經(jīng)過校準(zhǔn)后輸出給控制器，為了確保該傳感器的可靠性和穩(wěn)定性，傳感器內(nèi)部采用了專用的溫濕度傳感技術(shù)和數(shù)字模塊采集技術(shù)，該傳感器采用單總線的數(shù)據(jù)傳輸方式，并且體積小，功耗低，傳輸距離達(dá)到20米以上，能夠很好的與第一從機處理器和第二從機處理器進行連接并嵌入到系統(tǒng)中。

本實施例中，無線通訊模塊采用nRF24L01，它的工作頻率在2.4~2.5GHz范圍，是目前通用的一種基于ISM頻段的無線數(shù)據(jù)收發(fā)芯片；NRF24L01可以對通訊的通道及輸出功率進行配置，不僅內(nèi)部融合了ShockBurst技術(shù)，而且內(nèi)部繼承了多種功能模塊，包括頻率合成電路、功率放大器及振蕩器和調(diào)解器等。

主機中使用的主機電源模塊，所述主機電源模塊與主機處理器連接；第一從機使用的第一電源模塊，所述第一電源模塊與第一從機處理器連接；第二從機使用的第二電源模塊，所述第二電源模塊與第二從機處理器連接。主機電源模塊、第一電源模塊和第二電源模塊采用電源適配器，電源適配器能夠很好地輸出較為平穩(wěn)的直流電壓，其輸出電流也相對穩(wěn)定，并且電源適配器有塑料外殼能夠起到電源芯片的防塵和防爆作用，其內(nèi)部電路的功耗較低，穩(wěn)定性也相對較好，攜帶也比較方便。

以上所述的具體實施方式，對本實用新型的目的、技術(shù)方案和有益效果進行了進一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本實用新型的具體實施方式而已，并不用于限定本實用新型的保護范圍，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。