基于ZigBee和LabVIEW的多点无线温湿度采集系统设计

出处：xxdcq 发布于：2012-02-16 15:36:42

　　摘要：针对大空间环境的温湿度采集问题，提出基于无线传感网络技术的多点温湿度采集系统。

　　以CC2430为主控芯片，采用ZigBee协议，通过星型网络实现主从节点之间数据的采集和传输，利用串口通信技术与上位通信，通过LabVIEW实现无线系统的数据处理与显示。

　　1引言。

　　随着生产技术的提高，环境条件中的温度和湿度指标是成为许多工作场合的重要参数，温度和湿度的测量与控制直接影响到生产水平。如在电力系统中，由于温度过高、过低引起的元件失效或由于湿度过高而引起的触电事故时有发生；湿度和温度的合适与否直接影响到农作物的正常生长发育和产量，所以蔬菜大棚对温度和湿度的要求很严格；仓库储藏湿度过大，温度过高，储藏的物品容易变质。简言之，不管是工业、农业、军事及气象领域，还是人类生活的环境，都需要对温度和湿度进行测量和控制。因而，研制可靠且实用的温湿度测量装置显得非常重要。尤其是要实现大环境中的温湿度测量和自动控制，采用有线网络的方案难以实现。本文提出采用基于ZigBee技术的无线温湿度测量与传输的方案，在上位机中采用LabVIEW构成多点无线温湿度采集系统，实现对网络采集的数据统一管理和分析。该系统具有快速展开、稳定可靠、可维护性好等特点。

　　2系统的整体概述。

　　该系统通过具有I2C总线接口的单片全校准数字式新型相对湿度和温度传感器SHTI11实现对温度和湿度的采集，将信号送至ZigBee无线节点，采用ZigBee技术的星型网络拓扑结构，建立了一个主节点，多个从节点的无线网络，从节点采集温湿度数据每隔一定的时间轮流向主节点发送，主节点收到数据之后通过串口将各节点的温湿度数据传给上位机监控界面。本文选用虚拟仪器开发平台LabVIEW实现上位数据的显示和监控界面设计，在该平台下，添加LabVIEW Instrument I/O函数模板本身提供的Serial子VI,通过数据流连接，可以实现LabVIEW界面和无线收发模块的实时通信。系统结构图如图1所示。