[实用新型]一种实验室物联网温湿度感知终端装置

说明书

一、技术领域

本实用新型一种实验室物联网温湿度感知终端装置，涉及一种短距离数据采集、无线收发等技术，尤其涉及ZigBee无线自组网、低功耗技术。本实用新型一种实验室物联网温湿度感知终端装置，通过无线通信模块搭载的ZigBee-Pro协议栈，实现温湿度传感器采集的模拟信号的A/D转换，温湿度传感器数据读取以及数据无线收发功能。

二、背景技术

目前，在智能环保、智能家居、智能医疗、智能交通等领域，常需要智能终端采集监测区域数据信息、并汇聚采集数据进行信息融合，最终通过网关上传至上位机监控中心，满足实时远程监控的需求，以便于管理、监控的自动化、信息化和智能化水平的提升。以学校实验室为例，学校实验室分布较分散，涉及范围较广，下班或者节假日多属于无人值守状态，若通过有线方式进行数据传输，显然会受到布线不方便、安装不灵活、传输速率低、成本等多种因素的制约，难以在远程监控系统中使用。因此，本实用新型一种实验室物联网温湿度感知终端装置，采用短距离无线通信ZigBee技术，实现近距离温湿度采集并自组织网络通过GPRS网络远程传输至上位机监控中心，满足实验室温湿度数据远程传输和监控的需求。

三、技术内容

(1)发明目的

本实用新型的目的是克服现有技术安装、部署困难、成本高、可靠性差等缺陷，开发一种基于ZigBee技术的实验室物联网温湿度感知终端装置，具有近距离数据采集，自组织网络，远距离数据无线收发功能。

(2)技术方案

本实用新型一种实验室物联网温湿度感知终端装置主要由温湿度数据采集模块1，主控模块2，无线通信模块3以及电源模块4组成。使用Z-Stack协议栈的ZigBee-Pro协议自组织网络，采用网状网拓扑结构，随机分配地址方案，支持多对一、一对多、源路由算法。温湿度数据采集模块1采用DHT11传感器采集数据，通过软件程序对传感器采集的模拟信号进行A/D转换；主控模块2采用CC2530的增强型8051微控制器，具有32KB、64KB、128KB或者256KB的在线系统可编程内存和8KB的RAM，该RAM具备在各种供电方式下的数据保护能力。同时具有多种运行模式，而且运行模式之间转换时间短，能进一步保证装置的低功耗特性。ZigBee无线通信模块3采用RX和TX端口收发数据，采用CC2530的DSSS直接序列扩频通信方式的射频收发器，具有高灵敏度和强抗干扰能力，能实现多跳通信方式传输数据，支持大规模网络通信，网络的可扩展性强。电源模块4采用AMS1117实现+5V电源电压到+3.3V电压的转换。

(3)技术效果

一种实验室物联网温湿度感知终端装置是一种融合了无线传感器网络、物联网、短距离无线通信等技术的设备，本实用新型均采用无线通信方式，具有安装灵活、成本低、可扩展性强、维护简单、智能化等显著优势，非常实用与学校、厂房、医院等公共场所的温湿度监控领域，这将大大突破有线传输、人工维护等方法的限制，是高度信息化、自动化、智能化的设备。

本实用新型一种实验室物联网温湿度感知终端装置的使用，将极大改进监测监控领域的应用现状，提高监测监控领域的综合管理水平，促进国内监控系统向智能化方向发展，具有十分广阔的应用前景。

四、附图说明：

下面结合附图对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型原理框图

图2是本实用新型处理器模块以及无线通信模块原理图

图3是本实用新型无线通信模块底座原理图

图4是本实用新型电源模块原理图

五、具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的一个实施例作进一步说明：

参照图1，图1表示本实用新型装置原理框图。本实用新型通过DHT11传感器采集实验室温湿度参数，通过主控模块对采集的数据进行处理，由无线通信模块ZigBee实现数据的无线收发。DHT11传感器有4个引脚，引脚1和引脚4是电源线，引脚3位空脚，引脚2与主控模块的P0.0引脚相连。

参照图2，图2表示实用新型装置主控模块及无线通信模块原理图。主要采用CC2530芯片，该芯片满足以ZigBee为基础的2.4GHzISM波段应用对低成本、低功耗的要求。它是结合一个高性能的2.4GHz直接序列扩频通信射频收发器和一颗工业级小巧高效的8051控制器。