論文基于internet分布式無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)-在線(xiàn)瀏覽
2024-08-08 22:37本頁(yè)面
【正文】 溫度傳感器數(shù)碼管、液晶屏的顯示日期、時(shí)間的液晶屏顯示通信設(shè)備溫度數(shù)據(jù)溫度數(shù)據(jù)溫度數(shù)據(jù)圖1 溫度傳感器模塊的系統(tǒng)框圖 設(shè)計(jì)原理為了實(shí)現(xiàn)對(duì)周?chē)h(huán)境的溫度測(cè)量，本設(shè)計(jì)采用溫度傳感器DS18B20，并將其輸出的溫度數(shù)據(jù)送往單片機(jī)，然后單片機(jī)將這些數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)處理，最后再送往后續(xù)的通信設(shè)備和將溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)碼管、液晶屏顯示。 系統(tǒng)電路本設(shè)計(jì)中，溫度傳感器采用DS18B20，實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路采用DS1302，單片機(jī)采用STC89C52。圖2 溫度傳感器模塊的外圍電路圖 主要部分設(shè)計(jì) DS18B20模塊DS18B20具有體積更小、精度更高、適用電壓更寬、采用一線(xiàn)總線(xiàn)、可組網(wǎng)等優(yōu)點(diǎn)，在實(shí)際應(yīng)用中取得了良好的測(cè)溫效果。工作原理：將測(cè)量結(jié)果直接輸出數(shù)字溫度信號(hào)，以“一線(xiàn)總線(xiàn)”串行傳送給CPU，同時(shí)可傳送CRC校驗(yàn)碼，具有極強(qiáng)的抗干擾糾錯(cuò)能力。主要功能：可以對(duì)年、月、日、時(shí)、分、秒進(jìn)行計(jì)時(shí)，且具有閏年補(bǔ)償?shù)榷喾N功能。DS1302內(nèi)部有一個(gè)318的用于臨時(shí)性存放數(shù)據(jù)的RAM寄存器。該產(chǎn)品可以在數(shù)據(jù)中心和被監(jiān)控設(shè)備間實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程透明傳輸。 MD600G硬件結(jié)構(gòu)圖5 MD600G硬件結(jié)構(gòu)圖 MD600G外觀(guān)圖圖6 MD600G外觀(guān)圖 MD600G應(yīng)用結(jié)構(gòu)圖7 MD600G應(yīng)用結(jié)構(gòu)圖 MD600G安裝步驟⑴打開(kāi)電腦，選擇“開(kāi)始”→“程序”→“附件”→“通訊”→“超級(jí)終端”→輸入名稱(chēng)→選擇“連接時(shí)使用”的串口(一般為COM1) →設(shè)置串口屬性為“波特率: 38400，數(shù)據(jù)位: 8，奇偶校驗(yàn):無(wú)，停止位: 1，數(shù)據(jù)流控制:無(wú)”，點(diǎn)擊“確定”；⑵輸入“回車(chē)”進(jìn)入配置登陸界面；⑶輸入用戶(hù)名“root”，密碼“1234”，回車(chē)進(jìn)入配置主菜單。⑴選擇“高級(jí)配置”→“數(shù)據(jù)中心”→“主數(shù)據(jù)中心IP”→輸入IP地址；⑵選擇“主數(shù)據(jù)中心端口”→輸入數(shù)據(jù)中心監(jiān)聽(tīng)端口號(hào)；⑶一直輸入“q”，退出菜單，直到提示重起設(shè)備，輸入“y”重新啟動(dòng)設(shè)備，使配置生效。⑴運(yùn)行“mServer ”，安裝mServer；⑵運(yùn)行“mServer”，通過(guò)菜單“設(shè)置”→“服務(wù)設(shè)置”，設(shè)置端口和協(xié)議，端口采用默認(rèn)的“9000”，協(xié)議選擇“ETCP”，點(diǎn)擊“確定”；⑶通過(guò)菜單“終端管理”→“添加終端”，輸入IMEI和別名；⑷當(dāng)終端顯示上線(xiàn)后，通過(guò)菜單“服務(wù)”→“映射管理”，選擇映射到虛擬串口。圖8 mServer的運(yùn)行界面圖9 mServer中的映射管理4. 可視化界面的設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)平臺(tái)Visual C++ ，利用Visual C++ ，依靠強(qiáng)大的編譯器以及網(wǎng)絡(luò)與數(shù)據(jù)庫(kù)的開(kāi)發(fā)能力，用Visual C++ 。 串口通信程序程序功能：設(shè)置完串口號(hào)和串口信息（波特率和奇偶校驗(yàn)位）后，打開(kāi)串口，將串口上的數(shù)據(jù)信息通過(guò)socket編程發(fā)送到有固定IP地址的客戶(hù)端。程序運(yùn)行界面：圖12 實(shí)時(shí)曲線(xiàn)顯示程序運(yùn)行界面 5. 系統(tǒng)性能的分析和設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)描述 系統(tǒng)性能分析表1 系統(tǒng)性能分析表序號(hào)實(shí)際溫度測(cè)量溫度11℃℃23℃℃35℃℃47℃℃59℃℃611℃℃713℃℃815℃℃917℃℃1019℃℃1121℃℃1223℃℃1325℃℃1427℃℃1529℃℃1631℃℃1733℃℃1835℃℃1937℃℃2039℃℃通過(guò)對(duì)上表的20組數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，我們完全可以認(rèn)為，該系統(tǒng)是高精度、高穩(wěn)定性的，誤差完全可以控制在177。 設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)描述 數(shù)據(jù)采集頻率設(shè)計(jì)在本系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，無(wú)線(xiàn)溫度采集終端的采集周期為5秒，為了充分體現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性，還輔助設(shè)計(jì)了時(shí)間的液晶顯示功能。解決方案如下：在循環(huán)采集溫度的程序內(nèi)部，設(shè)計(jì)一個(gè)小循環(huán)程序：，更新時(shí)間和溫度的液晶顯示緩存區(qū)，在總計(jì)時(shí)達(dá)到5秒時(shí)跳出小循環(huán)，發(fā)送一次溫度數(shù)據(jù)，反復(fù)循環(huán)即可。經(jīng)過(guò)老師的精心指導(dǎo)和自己的細(xì)心分析，最終解決了該問(wèn)題。后者不能與前者共用一個(gè)端口，所以需要去學(xué)校網(wǎng)絡(luò)中心開(kāi)放第二個(gè)端口：9001號(hào)端口。因此，當(dāng)有多個(gè)客戶(hù)端同時(shí)進(jìn)行訪(fǎng)問(wèn)數(shù)據(jù)中心服務(wù)器時(shí)，服務(wù)器端只需要將各個(gè)客戶(hù)端的IP地址進(jìn)行收錄入庫(kù)，最后再循環(huán)不斷地往各個(gè)客戶(hù)端轉(zhuǎn)發(fā)溫度數(shù)據(jù)即可。[2]客戶(hù)端服務(wù)器端客戶(hù)端服務(wù)器端發(fā)送釋放IP請(qǐng)求圖15 客戶(hù)端與服務(wù)器端通信原理圖斷開(kāi)時(shí)連接時(shí) 可視化界面設(shè)計(jì)可視化界面的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)平臺(tái)為Visual C++ 。[3]圖16 溫度異常時(shí)的可視化界面6. 結(jié)束語(yǔ)“基于Internet分布式無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)”系統(tǒng)是一低功耗，低成本，高穩(wěn)定性無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。隨著計(jì)算成本的下降以及微處理器體積越來(lái)越小，已經(jīng)為數(shù)不少的無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)開(kāi)始投入使用。②醫(yī)療護(hù)理無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)在醫(yī)療研究、護(hù)理領(lǐng)域也可以大展身手。④其他用途無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)還被應(yīng)用于其他一些領(lǐng)域。也可以用在交通領(lǐng)域作為車(chē)輛監(jiān)控的有力工具，此外和還可以在工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)等諸多領(lǐng)域。我們完全可以根據(jù)實(shí)際的需要和應(yīng)用領(lǐng)域來(lái)設(shè)計(jì)相應(yīng)的電能供應(yīng)源，如太陽(yáng)能電池板等等。但在原理和技術(shù)上完全可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)節(jié)點(diǎn)的無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。另外，還要感謝學(xué)校電子電工實(shí)驗(yàn)中心的田開(kāi)坤老師以及學(xué)校網(wǎng)絡(luò)中心等其他單位對(duì)于該系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究所給予的積極幫助與支持。uchar a[6]=000000。void main(void){ float V。//字符緩沖區(qū) SCON = 0x50。 TMOD = 0x20。 TL1 = 0xfa。 //1001 0001 EA＝1 ES＝1 EX0＝1 IT0 = 1。 //定時(shí)器T1開(kāi)始計(jì)數(shù) ds18b20_init()。//初始化時(shí)鐘/********************************************//時(shí)間設(shè)定，執(zhí)行一次后刪除該部分 Write1302(DS1302_MINUTE, 0x11)。 Write1302(DS1302_DAY, 0x15)。 Write1302(DS1302_YEAR, 0x08)。 lcd_put_xyns(2,1,14,)。 while(1) { for(n=0。n++)//10*=5s數(shù)據(jù)發(fā)送周期 { V = ReadTemperature()/。 //格式轉(zhuǎn)換 lcd_put_xyns(1,1,11,Temperatur=)。 seg7_disp(V*100)。//送串口字符串 DS1302_GetTime(amp。//時(shí)間部分 DateToStr(amp。 TimeToStr(amp。 lcd_put_xyns(1,2,8,)。 delay_ms(500)。n6。 while(!TI)。 } }}void external0() interrupt 0 //外部中斷0發(fā)送數(shù)據(jù){ for(n=0。n++) { SBUF=a[n]。 TI=0。}void receving(
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