48 | 电子制作 2018年4月
本较高，且长时间运行随着线路老化致使温度数据传输不稳定。诸如实现温度大棚跨空间对点位的温度监测，北方采暖期各室内的温度监测，智能生态鱼缸的温度监测，从成本、美观及实用程度上很难达到平衡。本文基于无线WiFi 技术 通讯提出了一种温度监测系统设计，解决了较远距离，跨空间传递温度信号及布线成本较高，且不能实时监测温度数据并保存的问题。 1 系统总设计
综合以上对系统的需求，总体结构框图如图1所示。
该温度监测系统主要由新力维WiFi 模块，单片机，数字温度传感器及上位机构成。 图1 控制系统硬件方框图
阿尔泰山区垂直自然带本系统中的数字温度传感器与无线通讯模块扩展性强，
杨政宁可增设硬件电路实现多路信号的实时监控，本文以监测一处温度进行说明。
2 系统功能的实现
WiFi 是一种无线连接技术，确切的说本质是一种商业
认证，它允许电子装置被连接到一个无线局域网络（WLAN），一般使用的UHF2.4G 或SHF 的ISM5G 射频频带。通常是密码保护连接到无线局域网，有时它也可以是开放的，以使任何设备可以连接到局域网范围。无线网络的主要优点是节省了网络布线，不拘束布线条 综述对WiFi 模块的这些考量，本系统中的温度采集调
温部分采用香港新力维公司的XLW-210A WiFi 模块。该模块实现串口透明传输，进而支持串口的即插
即用，使用户使用的复杂度大大降低。直接将成本模块取代连接的串口线，用户轻松实现数据的无线传输，无需作任何设置。本文中需要用到一对WiFi 模块进行关联，主机WiFi 电 路与从机WiFi 电路，两部分模块的共同原理图部分如图2
所示。
图2 WiFi 模块与单片机硬件接口图
WiFi 模块UART 进行通讯时WiFi 模块进行设置时其
RXD,TXD 端须接电脑，通过RS232串口线对其系统参数进
行设置，涉及到了RS232电平与TTL 电平转换，这里选用了了常用的MAX232芯片来实现该功能，其内部含有一个电压电源转换器，能够把输入+5V 的电源转换成RS232输出的+10V 电压进而与进算计进行通讯。
单片机串口的波特率设置，当T1作为波特率发生器时，
最典型的用法是使T1工作在自动再装入的8位定时器方式（即方式2，且TCON 的TR1=1，以启动定时器）。这时
溢出率取决于TH1中的计数值，公式为：
()12(256)fosc
TH ×−
这里需要注意的是从机也与单片机进行连接，将
DS18B20采集的温度信息通过WiFi 传送到主机，实现室内温度的实时控制。
溢出率
www�ele169�com | 49
信息工程
从机的测温元件选用美国DALLAS 公司的数字温度传感器DS18B20，其测量范围在-55℃~+125℃，最高分辨率为0.0625℃。该元件仅需一个I/O 端口，不需要其他任
何外部元件，可以直接将周围环境温度转换为数字信号，通过位的形式串行输出，软件代码固定，操作使用方面，主机接收从机WiFi 模块传送数据，通过串口传送到MUC 使单片机进行数据处理，对外
刑法236 237
部电路做出动作。在软件设置与调试方面，需要用到的软件串口调
试助手，例如CommAssistant，终端仿真程序，例如SecureCRT 这两个软件。
具体操作如下：连接好RS232后打开secureCRT 软件，
根据实际使用的电脑串口选择端口号，因为单片机选择的晶振为11.0592MHZ，这里注意要与单片机串口设置的波特率一致，该项设置的波特率为9600bps。软件通讯设置如表1。
给串口电路板接通直流5V 电源，板上的LED 功能灯
亮，模块开始工作。因为模块每次重启后串口工作进行数据传输，故需要退出数据传输模式（使用“+++”命令），进入指令配置模式。待模块上的LED 指示灯开始闪烁后，在
secureCRT 软件中键入三个“+”号，键入“回车”，将会
出现“vcon”提示符，此时用户可以开始输入命令设置模块参数。
表1 软件参数设置
主机WiFi模块参数
从机WiFi模块参数
无线设置网络名称、加密类型、密钥等网络名称、加密类型、密钥等网络类型
自组网络，创建网络网络类型：自组网络网络设置
IP地址：192�168�2�1子网掩码：255�255�255�0网关地址：192�168�2�1DNS 地址：192�168�2�1协议类型：TCP
低周波客户机/服务器设置：C/S 模式：服务器服务器端口号：5000
IP地址：192�168�2�2
子网掩码：255�255�255�0网关地址：192�168�2�1DNS 地址：192�168�2�1传输协议：TCP
客户机/服务器设置：C/S 模式：客户端服务器端口号：5000
网络名称命令setssid，设置名称为GL_temp；网
中公教育黑龙江分校络类型命令setmode，主机设置为0，从机设置为1；传
输协议命令connectype，设置成0为使用TCP 传输，IP 命令setip；子关掩码命令setmask；网关地址命令
setgatway；DNS 命令setdns。在主从机参数设置完毕后
输入saveconfig 保存设置，reboot 重启模块使配置生效。图3为主从机连接示意图。
主从机设置完毕后，接单片机进行正常串口通讯，本设
计中的温度检测与调控是利用该WiFi 模块进行的，温度检
测部分的程序是固定的，本文不再阐述。
图3 为主从机连接示意图
3 实验结果
通过电脑和单片机实验台，将软件程序拷入到从机的
单片机中，与WiFi 无线传输模块及数字温度传感器连接好后通电。在另一端通过另外一台电脑和另外一台单片机实验台，将软件主程序拷入到单片机硬件仿真器中，与主机端的WiFi 传输模块及液晶显示
器连接好后通电观察仿真现象，若升高从机数字传感器端的温度，主机端对应液晶显示面板上的室内温度显示数字上升，说明无线传输通讯正常，从机端的温度数据被成功采集并通过WiFi 传输模块传到主机，
并在上位机上显示。
4 结论
理论和实验结果证明：该系统在-30~+120ºС范围内进
行温度监测具有良好效果，通讯稳定能够长期进行工作，实现了全天温度查询及无线温度数据通讯，具有较高的工程应用价值。与传统有线测温系统相比，该系统通用性良好，组网方便，具有良好的可扩展性，无线通信速率高、成本低、灵活性高、兼容性好、布设简单等优点，在工业、农业、医疗、
航空航天以及海洋开发和探索等领域具有很好应用前景。
参考文献
槽楔＊ [1]程建华，刘萍，于天琦. 高精度无线通信温度检测系统设计[J/OL]. 传感器与微系统,2017,(03):1-3.
＊ [2]汪升华. 移动互联信息的安全与应付[J]. 电脑知识与技术,2016,12(36):25-26+28.
＊ [3]阎思明. 无线遥控电子密码锁的研究进展与展望[J]. 科技风,2016,(21):66.
＊ [4]杨巍. LED 无线通信网络系统软件设计[J]. 齐齐哈尔大学学报(自然科学版),2015,31(06):39-41. ＊ [5]李婧. 基于单片机和WIFI 的温度采集系统[J]. 电子制作,2014,(21):11.
＊ [6]赵道新，李炳辰. 基于PCF8591的I 2C 总线多路温度测量系统[J]. 制造业自动化,2013,35(05):36-37+55.
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议