本實用新型涉及溫濕度采集技術領域，尤其是一種Zigbee溫濕度監(jiān)測系統(tǒng)。

背景技術：

當前常用的溫濕度監(jiān)控系統(tǒng)是集合集中式計算機控制技術和現場總線技術的溫濕度監(jiān)控系統(tǒng)，但這種系統(tǒng)比較傳統(tǒng)。在這種系統(tǒng)中，溫濕度的狀況需要上位機通過智能節(jié)點來進行檢測，當監(jiān)測的溫濕度數據不符合要求時，上位機通過智能節(jié)點發(fā)出警報，同時驅動監(jiān)控環(huán)境中的溫濕度調節(jié)設備，進而對監(jiān)控環(huán)境的溫濕度進行調節(jié)。上位機將監(jiān)控環(huán)境里的溫濕度數據發(fā)送到相應的智能節(jié)點，從而可以實時監(jiān)測并作出相應調整。這種系統(tǒng)的缺點是傳輸距離受到限制而且布線比較復雜，不能很好地解決溫濕度監(jiān)控系統(tǒng)中的許多實際問題。

技術實現要素：

本實用新型提供一種Zigbee溫濕度監(jiān)測系統(tǒng)，不用布線、便于安裝，并且可直接查看數據。

本實用新型具體采用如下技術方案實現：

一種Zigbee溫濕度監(jiān)測系統(tǒng)，包括底板和核心板，所述底板通過Zigbee接口模塊與所述核心板連接，所述底板包括溫濕度采集模塊、指示模塊、串口通信模塊、JTAG接口模塊及電源模塊，所述溫濕度采集模塊、指示模塊、串口通信模塊、JTAG接口模塊及電源模塊均與所述Zigbee接口模塊連接，所述核心板包括Zigbee單片機模塊、巴倫變換模塊、阻抗匹配網絡模塊、濾波器模塊及天線模塊，所述Zigbee單片機模塊與所述Zigbee接口模塊連接，Zigbee單片機模塊、巴倫變換模塊、阻抗匹配網絡模塊、濾波器模塊和天線模塊依次連接。

作為優(yōu)選，所述電源模塊為太陽能電池板或5號電池搭配充電式紐扣電池。

作為優(yōu)選，所述Zigbee單片機模塊為32位Zigbee單片機STM32W108，所述溫濕度測量模塊為DHT11數字溫濕度傳感器，所述天線模塊為2.4GHz迂回倒F天線。

作為優(yōu)選，所述指示模塊包括電源指示燈、串口收發(fā)指示燈、IO口驅動指示燈。

本實用新型提供的一種Zigbee溫濕度監(jiān)測系統(tǒng)，其有益效果在于：采用低功耗的Zigbee無線傳感器技術，對周圍環(huán)境的溫濕度進行監(jiān)控。其顯著特點是低功耗與無線傳輸，避免了鋪設線路的繁瑣，并通過上位機軟件實時監(jiān)控周圍環(huán)境的溫濕度，具有極大的應用價值。

附圖說明

圖1是本實用新型Zigbee溫濕度監(jiān)測系統(tǒng)的原理框圖；

圖2為電源模塊電路圖

圖3為核心板電路圖；

圖4為溫濕度采集及顯示電路圖；

圖5為JTAG模塊電路圖；

圖6為串口通信模塊電路圖；

圖7為Zigbee接口模塊電路圖。

具體實施方式

為進一步說明各實施例，本實用新型提供有附圖。這些附圖為本實用新型揭露內容的一部分，其主要用以說明實施例，并可配合說明書的相關描述來解釋實施例的運作原理。配合參考這些內容，本領域普通技術人員應能理解其他可能的實施方式以及本實用新型的優(yōu)點。圖中的組件并未按比例繪制，而類似的組件符號通常用來表示類似的組件。

現結合附圖和具體實施方式對本實用新型進一步說明。

如圖1所示，本實施例提供的一種Zigbee溫濕度監(jiān)測系統(tǒng)，包括底板和核心板，底板通過Zigbee接口模塊與核心板連接，底板包括溫濕度采集模塊、指示模塊、串口通信模塊、JTAG接口模塊及電源模塊，溫濕度采集模塊、指示模塊、串口通信模塊、JTAG接口模塊及電源模塊均與Zigbee接口模塊連接，核心板包括Zigbee單片機模塊、巴倫變換模塊、阻抗匹配網絡模塊、濾波器模塊及天線模塊，Zigbee單片機模塊與Zigbee接口模塊連接，Zigbee單片機模塊、巴倫變換模塊、阻抗匹配網絡模塊、濾波器模塊和天線模塊依次連接。

本實施例中由于Zigbee的低功耗性能，電源模塊采用太陽能電池板或四節(jié)五號電池與一枚紐扣電池搭配的方式，以提供應對不同場合的供電需求。紐扣電池屬于備用電源，當主電源(太陽能電池板或四節(jié)5號電池)沒電時進行應急供電，當太陽能電池或四節(jié)5號電池重新獲得電能時對紐扣電池進行充電，具體電路圖如圖2所示。

Zigbee單片機模塊為意法半導體的32位Zigbee單片機STM32W108，該單片機集成了32位Contex-M3微處理器、Flash閃存、RAM存儲器而且還把符合IEEE802.15.4標準的2.4GHz收發(fā)器和基于Zigbee系統(tǒng)使用的許多通用外設都集合一起。本實施例中單片機的電路圖如圖3所述，圖中中心的U3為STM32W108單片機，依次往左為巴倫變換模塊、濾波模塊、射頻天線選擇芯片、阻抗匹配模塊和天線。本實施例中天線選用2.4GHz迂回倒F天線，相對其它的2.4GHz天線，該天線其體積最小，輻射效率較高等特點，特別適合天線所占空間有限的場合。

如圖4所示，本實施例中溫濕度采集模塊采用DHT11，DHT11是一款含有已校準的數字溫濕度傳感器，輸出數字信號。傳感器與一個高性能的8位單片機連接，傳感器中含一個電阻式感濕元件和一個NTC測溫元件。因此該傳感器具有性能高、反應快、抗干擾能力強等優(yōu)點。另外，其體積小、功耗低，能傳輸信號的距離達20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擇。指示模塊主要是用來指示電路的操作和工作狀態(tài)是否正確，在本實施例中，指示模塊主要包括電源指示燈、串口收發(fā)指示燈、IO口驅動指示燈，用于各種狀態(tài)的顯示。電路中，D1、D2為2個LED指示燈，分別連接到Zigbee接口模塊的PC6、PB7引腳，Zigbee接口模塊的線路圖如圖7所示。引腳輸出低電平時，對應的LED點亮。D3、D4為串口收發(fā)指示燈，直接連接SP3232EEN的TXD、RXD管腳，在串口通信中有數據收發(fā)時LED會閃爍。D5為電源指示燈，有3.3V電源輸入時點亮。

如圖5所示，JTAG(Joint Test Action Group：聯合測試行動小組)接口模塊主要用于芯片內部測試和對芯片的在線編程。在現在流行的ARM芯片中主要使用JLink進行芯片程序的燒寫及程序的調試。而JLink所使用的接口為JTAG接口。

如圖6所示，本系統(tǒng)的串口通信模塊采用RS-232串口，通過RS-232串口發(fā)送數據然后通過ZigBee單片機將數據通過空中發(fā)送出去，也可以將接受到的數據通過串口發(fā)送給上位機以供顯示或決策。由于使用的PC機的串口是CMOS電平，最高為15V，為邏輯1，而單片機串口用的是TTL電平，最高位5V為邏輯1。此時需要將電平進行轉換，SP3232EEN就是將接收到的CMOS電平轉為TTL電平的芯片。

盡管結合優(yōu)選實施方案具體展示和介紹了本實用新型，但所屬領域的技術人員應該明白，在不脫離所附權利要求書所限定的本實用新型的精神和范圍內，在形式上和細節(jié)上可以對本實用新型做出各種變化，均為本實用新型的保護范圍。