Zigbee传感温度和监控方案
Zigbee传感温度+监控方案
前言
本案涉及到上位机软件显示，基于市场产品的选择由2种方案构成，有产品集成环境搭建的一个实施过程。因集成产品是基于zigbee通用协议下由各大厂家、公司内部开发出自己的设备通用协议形成自己独有的zigbee产品网络平台。为此所有产品是由相应软件厂家提供。
一、成品模块方案
Zigbee温度传感模块、zigbee组网协调器、串口网关、网络监控摄像头、路由器、上位机软件
二、集成模块方案
Zigbee温度传感器、zigbee网关、网络监控摄像头、路由器、上位机软件、手机APP
方案一
一、Zigebee温度
本设计的总体框架如（图2）所示，ZigBee网络包括网络协调器和终端节点(温度)。协调器和搭建了Web服务器的ARM9芯片通过串口接在一起，而ARM9又通过网口以网线连接路由器，进而接入Internet。远程客户端是连网的个人电脑，电脑上安装有普通浏览器程序，通过普通浏览器登陆服务器，然后实现对ZigBee终端节点的传感器数据的显示和对执行电器的控制
Zigbee温度传感←==→中继器←==→zigbee协调器←==→串口←==→PC
二、网络监控
1、网络监控基于TCP/IP协议，其通讯有wifi无线传输和有线CAT5、CAT6（POE）2种方式，为保证同一网络上位机显示，网络监控必须是同一网络段内，并由路由器组网分配IP地址，从而实现统一上位机软件集显温度+监控画面的功能。
2、现实种使用如实际距离较远或大于100米可以通过无线AP对整个wifi信号延长全面覆盖，确保网络监控信号稳定传输。
三、拓扑图
黄色终端为RFD节点，点对点传输模式，无组网功能（图1）
图（2）
四、产品
4.1 RS485/ZIGBEE（RS232/ZIGBEE）串口网关
LT-WG-T-31116-12是一款串口/ZigBee网关设备，使用时只需通过串口连接用户计算机，通过系统软件配置，可以实现RS485（RS232）接口到ZigBee的透明转换，可用于中控室等管理平台计算机串口与ZIGBEE无线系统透传接口。
串口网关可按照工程规模定义为ZIGEE网络协调器（小规模）或路由器，当定义为协调器时由其自动分配该网段路由节点、终端节点PANID地址，可配置成广播模式、点对多点模式、点对点模式与下属节点交换数据。当现场规模较大时网关可设定为路由节点，并作为二级主站通过RS485接口采用MODBUS-RTU协议与上位机主从通信。
管理平台与现场节点采用透明传输方式进行通信，只需双方通信协议一致即可实现现场采集及远程控制功能，用户无需关心串口网关软件编制及其繁琐的ZIGBEEPRO2007协议格式。
ZIGBEE/串口网关在有效通信距离下，最多可接收100路无线传感器（标准型、多合一混合型）或其它终端设备
产品名称：ZIGBEE/RS485(RS232)串口无线网关
规格型号：LT-WG-T-31116-12
工作温度：-25~55度
工作湿度：0~95RH%
供电电压：DC 6V~24V 推荐DC12V
最大功耗：2W
ZIGBEE参数：
工作频段：无线2400~2480MHZ，ISM全球免费频段
信道数量：16，信道11~26（0B~1A），可指定或自动选择最佳信道
信道速率：250kbps
数据格式：透明传输、点对点传输
接收灵敏度：标配、-97dBm；PA增强型：-105dBm
网络数目：四字节PanID，最多支持65536个网段；【目标地址】，同一个物理网段、同一个PANID内，最多可有65536个ZigBee节点；
自动重试机制：数据因为外界干扰发送失败时，设备会自动按照设置的重试次数和重试间隔重新发送，建议采用点对点模式，保障数据通讯质量；
发送模式：广播发送或目标地址发送（点对点、点对多点）
节点类别：协调器、路由器节点
组网方式：星型网、树型网、链型网、网状网（默认）
网络ID：1~65535
网络规模：300个，即同1个协调器网络段的路由节点数量
组网协议：ZigbeePro2007
通信距离：标配：PA增强型通信距离空旷室外达800米，（外置SMA天线，21dBm ）；可选：通信距离空旷室外达300米（外置SMA天线，4.5dBm ）。
网关类别：二级主站
节点数量：100路无线传感器或终端
串口参数：
标配RS-485 (选配：RS232) ，波特率范围1200bps ~ 115200bps；
串口参数【波特率、数据位、校验位、停止位】：默认9600、8、N、1
通信规约：MODBUS-RTU
透明数据传输与协议转换
4.2 Zigbee/以太网无线网关
针对ZIBEE无线传输单点距离最大1公里，即使中继远传也仅能几十公里，且无线通信速率仅250Kbps低速通信等弱点，可借助目前非常普及的以太网网络高速覆盖，由INTERNET网络将ZigBee网络生成的重要数据远传到远端的监控中心平台。两者相辅相成，为物联网的应用搭建了完美的组合平台。网关一端是符合TCPIP协议的以太网网络，一端是符合ZigBee2007PRO协议的ZIGBEE 无线网络，经过简单配置，即可实现两种网络之间的数据转换和通讯。
ZIGBEE/以太网网关可按照工程规模定义为ZIGEE网络协调器（小规模）或路由器，当定义为协调器时由其自动分配该网段路由节点、终端节点PANID地址，可配置成广播模式、点对多点模式、点对点模式与下属节点交换数据。当现场规模较大时网关可设定为路由节点，并作为二级主站通过INTERNET网络及TCPIP协议与远程管理平台实时通信。
管理平台与现场节点采用透明传输方式进行通信，只需双方通信协议一致即可实现现场采集及远程控制功能，用户无需关心TCPIP协议栈软件编制调用及其繁琐的TCPIP协议格式。
产品名称：ZIGBEE/以太网无线网关
规格型号：LT-WG-T-62116-12/V1.1
工作温度：-25~55度
工作湿度：0~95RH%
供电电压：DC 6V~24V 推荐DC12V
最大功耗：5W
ZIGBEE参数：
工作频段：无线2400~2480MHZ，ISM全球免费频段
信道数量：16，信道11~26（0B~1A），可指定或自动选择最佳信道
信道速率：250kbps
数据格式：透明传输、点对点传输
接收灵敏度：标配、-97dBm；PA增强型：-105dBm
网络数目：四字节PanID，最多支持65536个网段；【目标地址】，同一个物理网
段、同一个PANID内，最多可有65536个ZigBee节点；
自动重试机制：数据因为外界干扰发送失败时，设备会自动按照设置的重试次数和重试间隔重新发送。建议采用点对点模式，保障数据通讯质量。
发送模式：广播发送或目标地址发送（点对点、点对多点）
节点类别：协调器、路由器节点
组网方式：星型网、树型网、链型网、网状网（默认）
网络ID：1~65535
网络规模：300个，即同1个协调器网络段的路由节点数量
组网协议：ZigbeePro2007
ZIGBEE通信距离：标配：PA增强型通信距离空旷室外达800米，（外置SMA 天线，21dBm）；可选：通信距离空旷室外达300米（外置SMA天线，4.5dBm ）网关类别：二级主站
节点数量：100路无线传感器或终端
以太网：
LAN以太网：10/100Mbps，支持AUTO MDIX
数据格式：透明传输，协议传输
网络协议：TCP/UDP/ARP/ICMP/DHCP/DNS/HTTP
可选TCPServer/TCPClient/UDPClient/UDPServer/HTTPDClient工作模式
支持UDP广播功能，向网络内所有IP收发数据
支持MODBUS-RTU转MODBUS-TCP协议，与工业以太网设备轻松联网
安装方式：壁挂式
产品尺寸：125*95*50
网关采用防水外壳，出厂前经过三防处理，确保大棚高温高湿特殊环境下长期使用。
软件界面
监控画面
方案二
一、ZigBee温度
随着无线传感网络的发展，越来越多的场合需要用无线技术代替传统的布线网络，来解决布线复杂、扩展性差和维护难等问题。在许多大型监控系统中，对温度数据的检测是在一个基础而又重要的要求。本案以此为出发点，利用ZigBee技术在无线传感王忠的广泛应用，来设计一个温度检测系统，用无线组网技术对无线测量区域内的温度进行检测，实现温度的多跳上传和实时显示。
本案先对基于ZigBee的温度监测系统进行了整体的设计，然后分别现实了系统的节点硬件设计和节点软件设计。本案采用树形网络模型，其中的协调器节点、路由器节点和温度采集节点都选取TI公司的cc2530作为温度系统无线通信网络的核心芯片。由温度传感器BHZ-T-M-L－SENS采集温度数据，并通过协调器器/网关将收集到的温度数据处理并传给上位机，在上位机上的温度检测软件实时显示、记录并保存。
本案设计的基于ZigBee的温度检测系统具有复杂度低、部署容易、有效性和实时性强等优点，为基于温度检测的无线传感网络的应用和扩展提供了有价值的参考。
二、网络监控
1、网络监控基于TCP/IP协议，其通讯有wifi无线传输和有线CAT5、CAT6（POE）2种方式，为保证同一网络上位机显示，网络监控必须是同一网络段内，并由路由器组网分配IP地址，从而实现统一上位机软件集显温度+监控画面的功能。
2、现实种使用如实际距离较远或大于100米可以通过无线AP对整个wifi信号延长全面覆盖，确保网络监控信号稳定传输。
三、软件
由bohozz公司定制开发
蓝色箭头：表示无线信号传输
1、方案实现过程：
安装一个WIFI摄像头用于采集现场画面，根据摄像头与WIFI路由器之间的距离每25米增加一个AP信号放大器以确保WIFI摄像头能正常工作。
安装温度传感器，安装位置与zigbee转TCP/IP网关直线距离300米以内（中间无任何阻挡）无需增加路由。
Zigbee转TCP/IP设备用于接收温度传感器数据，将温度传感器数据通过以太网网线传到服务器，使用电脑或手机APP访问服务器获取数据。从而实现远程读取各个设备数据。
2、设备清单
3、
Zigbee转TCP/IP网关参数：
供电方式：DC12V/1A
工作频率：2.4GHz
产品材质：铝合金
工作频段数：16
接受灵敏度：<-90dBm
输出功率：-10dBm—-22.5dBm
通信协议：兼容ZigBee HA协议
组网方式：ZigBee IEEE 802.15.4
加密方式：AES-128位密钥动态加密产品尺寸：100*90*40
Zigbee温度传感器参数：
产品型号
工作电压220V
发射频率ZigBee HA1.2 2.4GHz
发射功率≤13MW
工作温度-10-55℃
工作湿度≤80%
安装方式吸顶式
探测数据温度
材质PC+ABS
通信距离80米可视
WIFI无线摄像机参数：
工作电压220V
工作温度-10-55℃
工作湿度≤80%
工作方式WIFI无线
安装方式支架
材质金属外壳
探测规格720P 6mm焦距
温度传感器实验
实验二（2）温度传感器实验 实验时间 2017.01.12 实验编号 无 同组同学 邓奡 一、实验目的 1、了解各种温度传感器（热电偶、铂热电阻、PN 结温敏二极管、半导体热敏电阻、集成温度传感器）的测温原理； 2、掌握热电偶的冷端补偿原理； 3、掌握热电偶的标定过程； 4、了解各种温度传感器的性能特点并比较上述几种传感器的性能。 二、实验原理 1、热电偶测温原理 由两根不同质的导体熔接而成的，其形成的闭合回路叫做热电回路，当 两端处于不同温度时回路产生一定的电流，这表明电路中有电势产生，此电势即为热电势。 试验中使用两种热电偶：镍铬—镍硅（K 分度）、镍铬—铜镍（E 分度）。图2.3.5所示为热电偶的工作原理，图中：T 为热端，0T 为冷端，热电势为)()(0T E T E E AB AB t -=。 热电偶冷端温度不为0℃时（下式中的1T ），需对所测热电势进行修正，修正公式为：),(),(),(0110T T E T T E T T E +=,即： 实际电动势+测量所得电动势+温度修正电势 对热电偶进行标定时，以K 分度热电偶作为标准热电偶来校准E 分度热 电偶。 2、铂热电阻 铂热电阻的阻值与温度的关系近似线性，当温度在C 650T C 0?≤≤?时，
)1(20BT AT R R T ++=, 式中：T R ——铂热电阻在T ℃时的电阻值 0R ——铂热电阻在0℃时的电阻值 A ——系数（=C ??/103.96847-31） B ——系数（= C ??/105.847--71） 3、PN 结温敏二极管 半导体PN 结具有良好的温度线性，PN 结特性表达公式为： γln be e kT U =?， 式中，γ为与PN 结结构相关的常数； k 为波尔兹曼常数，K J /1038.1k 23-?=； e 为电子电荷量，C 1910602.1e -?=； T 为被测物体的热力学温度（K ）。 当一个PN 结制成后，当其正向电流保持不变时，PN 结正向压降随温度 的变化近似于线性，大约以2mV/℃的斜率随温度下降，利用PN 结的这一特性可以进行温度的测量。 4、热敏电阻 热敏电阻是利用半导体的电阻值随温度升高而急剧下降这一特性制成的 热敏元件，灵敏度高，可以测量小于0.01℃的温差变化。 热敏电阻分为正温度系数热敏电阻PTC 、负温度系数热敏电阻NTC 和在 某一特定温度下电阻值发生突然变化的临界温度电阻器CTR 。 实验中使用NTC ，热敏电阻的阻值与温度的关系近似符合指数规律，为：)11(00e T T B t R R -=。式中： T 为被测温度（K)，16.273t +=T 0T 为参考温度（K),16.27300+=t T T R 为温度T 时热敏电阻的阻值 0R 为温度0T 时热敏电阻的阻值 B 为热敏电阻的材料常数，由实验获得，一般为2000~6000K 5、集成温度传感器 用集成工艺制成的双端电流型温度传感器，在一定温度范围内按1uA/K 的恒定比值输出与温度成正比的电流，通过对电流的测量即可知道温度值(K 氏温度），经K 氏-摄氏转换电路直接得到摄氏温度值。
温度传感器实验设计概要
成都理工大学工程 技术学院 单片机课程设计报告 数字温度计设计
摘要 在这个信息化高速发展的时代，单片机作为一种最经典的微控制器，单片机技术已经普及到我们生活，工作，科研，各个领域，已经成为一种比较成熟的技术，作为自动化专业的学生，我们学习了单片机，就应该把它熟练应用到生活之中来。本文将介绍一种基于单片机控制的数字温度计，本温度计属于多功能温度计，可以设置上下报警温度，当温度不在设置范围内时，可以报警。本文设计的数字温度计具有读数方便，测温范围广，测温精确，数字显示，适用范围宽等特点。 关键词：单片机，数字控制，数码管显示，温度计，DS18B20，AT89S52。
目录 1概述 (4) 1.1设计目的 (4) 1.2设计原理 (4) 1.3设计难点 (4) 2 系统总体方案及硬件设计...................................................... 错误！未定义书签。 2.1数字温度计设计方案论证 (4) 2.2.1 主控制器 (5) 2.4 系统整体硬件电路设计 (7) 3系统软件设计 (8) 3.1初始化程序 (8) 3.2读出温度子程序 (9) 3.3读、写时序子程序 (10) 3.4 温度处理子程序 (11) 3.5 显示程序 (12) 4 Proteus软件仿真 (13) 5硬件实物 (14) 6课程设计体会 (15) 附录1： (14) 附录2: (21)
1概述 1.1设计目的 随着人们生活水平的不断提高,单片机控制无疑是人们追求的目标之一，它所给人带来的方便也是不可否定的，其中数字温度计就是一个典型的例子，但人们对它的要求越来越高，要为现代人工作、科研、生活、提供更好的更方便的设施就需要从数单片机技术入手，一切向着数字化控制，智能化控制方向发展。 本设计所介绍的数字温度计与传统的温度计相比，具有读数方便，测温范围广，测温准确，其输出温度采用数字显示，主要用于对测温比较准确的场所，或科研实验室使用，可广泛用于食品库、冷库、粮库、温室大棚等需要控制温度的地方。目前,该产品已在温控系统中得到广泛的应用。 1.2设计原理 本系统是一个基于单片机AT89S52的数字温度计的设计，用来测量环境温度，测量范围为-50℃—110℃度。整个设计系统分为4部分：单片机控制、温度传感器、数码显示以及键盘控制电路。整个设计是以AT89S52为核心，通过数字温度传感器DS18B20来实现环境温度的采集和A/D转换，同时因其输出为数字形式，且为串行输出，这就方便了单片机进行数据处理，但同时也对编程提出了更高的要求。单片机把采集到的温度进行相应的转换后，使之能够方便地在数码管上输出。LED采用三位一体共阳的数码管。 1.3设计难点此设计的重点在于编程，程序要实现温度的采集、转换、显示和上下限温度报警，其外围电路所用器件较少，相对简单，实现容易。 2 系统总体方案及硬件设计 2.1数字温度计设计方案论证 由于本设计是测温电路，可以使用热敏电阻之类的器件利用其感温效应，在将随被测温度变化的电压或电流采集过来，进行A/D转换后，就可以用单片机进行数据的处理，在显示电路上，就可以将被测温度显示出来，这种设计需要用到A/D 转换电路，感温电路比较麻烦。进而考虑到用温度传感器，在单片机电路设计中，大多都是使用传感器，所以这是非常容易想到的，所以可以采用一只温度传感器DS18B20，此传感器，可以很容易直接读取被测温度值，进行转换，就可以满足设计要求。 2.2总体设计框图 温度计电路设计总体设计方框图如图1所示，控制器采用单片机AT89S52，温度传感器采用DS18B20，用3位共阴LED数码管以串口传送数据实现温度显示。
嵌入式课程设计温度传感器-课程设计
嵌入式系统原理与应用 课程设计 —基于ARM9的温度传感器 学号：2012180401** 班级：**************1班 姓名：李* 指导教师：邱*
课程设计任务书 班级: ************* 姓名：***** 设计周数: 1 学分: 2 指导教师: 邱选兵 设计题目: 基于ARM9的温度传感器 设计目的及要求: 目的： 1.熟悉手工焊锡的常用工具的使用及其维护与修理。 2.基本掌握手工电烙铁的焊接技术，能够独立的完成简单电子产品的安装与焊 接。熟悉电子产品的安装工艺的生产流程。 3.熟悉印制电路板设计的步骤和方法，熟悉手工制作印制电板的工艺流程，能 够根据电路原理图，元器件实物设计并制作印制电路板。 4.熟悉常用电子器件的类别、型号、规格、性能及其使用范围，能查阅有关的 电子器件图书。 5.能够正确识别和选用常用的电子器件，并且能够熟练使用普通万用表和数字 万用表。 6.掌握和运用单片机的基本内部结构、功能部件、接口技术以及应用技术。 7.各种外围器件和传感器的应用； 8.了解电子产品的焊接、调试与维修方法。 要求： 1.学生都掌握、单片机的内部结构、功能部件，接口技术等技能； 2.根据题目进行调研，确定实施方案，购买元件，并绘制原理图，焊接电路板， 调试程序； 3.焊接和写汇编程序及调试，提交课程设计系统（包括硬件和软件）；. 4.完成课程设计报告 设计内容和方法:使用温度传感器PT1000，直接感应外部的温度变化。使用恒流源电路，保证通过PT1000的电流相等，根据PT1000的工作原理与对应关系，得到温度与电阻的关系，将得到的电压放大20倍。结合ARM9与LCD，将得到的参量显示在液晶屏上。
DS18B20温度传感器实验
DS18B20温度传感器实验Proteus仿真原理图： DS18B20内部结构：
/************************* 源程序 ****************************/ #include
基于zigbee的无线环境监测
新疆大学毕业论文(设计) 题目: 无线环境检测小系统设计实现指导老师: 李新刚 学生姓名：许伟义 所属院系：信息科学与工程学院 专业：电子信息工程 班级：电信11-1 完成日期：2015 年05 月23 日
声明 本人郑重声明论文（设计）系本人在李新刚指导下独立完成，本人拥有自主知识产权，没有抄袭、剽窃他人成果，由此造成的知识产权纠纷由本人负责。 签名：
摘要 Zigbee是为低功率无线通信网络定义的一些列协议的标准，zigbee无线设备的工作在868MHZ，915MHZ，2.4GHZ频带段，最小的数据速率是250K字节每秒。它可以独立的工作。 zigbee是依靠电池供电，所以它把低速率，低功耗，长久的续航能力当做他的主要目标。在许多zigbee应用里，无线设备工作的总时间在任何活动里都是被限制的。这些设备大多数时间都是处于睡眠模式。结果，zigbee设备可以在不换电池的情况下正常工作几年时间。Zigbee的主要应用是监测环境，它可以与传感器相连接，例如：温度传感器，温度传感器，光照传感器。从传感器节点接收数据，并将接收到的数据上传到主控芯片，主控芯片将数据上传至电脑，从而完成监测工作。 关键词：zigbee芯片；温度传感器；湿度传感器；光照传感器
ABSTRACT ZigBee is a standard that defines a set of communication protocols for low-data-rate short-range wireless networking . ZigBee-based wireless devices operate in 868 MHz,915 MHz, and 2.4 GHz frequency bands. The maximum data rate is 250 K bits per second.it can work by itself. ZigBee is targeted mainly for battery-powered applications where low data rate, low cost,and long battery life are main requirements. In many ZigBee applications, the total time the wireless device is engaged in any type of activity is very limited; the device spends most of its time in a power-saving mode, also known as sleep mode . As a result, ZigBee-enabled devices are capable of being operational for several years before their batteries need to be replaced.one application of Zigbee is monitoring environment.it can connect with sensors.such as temperature sensor,humidity sensor,optical sensor and so on.slave node collect data form those sensor.and send them to host node.host node upload those data into personnel computer.in the end,it accomplish its work about monitoring environment. keywords: zigbee-chip;temperature sensor;humidity sensor;optical sensor
温度传感器实验
DH-SJ5温度传感器设计性实验装置 使 用 说 明 书 杭州大华科教仪器研究所 杭州大华仪器制造有限公司
一、温度传感器概述 温度是表征物体冷热程度的物理量。温度只能通过物体随温度变化的某些特性来间接测量。测温传感器就是将温度信息转换成易于传递和处理的电信号的传感器。 一、测温传感器的分类 1.1电阻式传感器 热电阻式传感器是利用导电物体的电阻率随温度而变化的效应制成的传感器。热电阻是中低温区最常用的一种温度检测器。它的主要特点是测量精度高，性能稳定。它分为金属热电阻和半导体热电阻两大类。金属热电阻的电阻值和温度一般可以用以下的近似关系式表示，即 R t =R t0[1+α (t-t 0)] 式中，R t 为温度t 时的阻值；R t0为温度t 0（通常t 0=0℃）时对应电阻值；α为温度系数。 半导体热敏电阻的阻值和温度关系为 t B t Ae R = 式中R t 为温度为t 时的阻值；A 、B 取决于半导体材料的结构的常数。 常用的热电阻有铂热电阻、热敏电阻和铜热电阻。其中铂电阻的测量精确度是最高的，它不仅广泛应用于工业测温，而且被制成标准的基准仪。 金属铂具有电阻温度系数大，感应灵敏；电阻率高，元件尺寸小；电阻值随温度变化而变化基本呈线性关系；在测温范围内，物理、化学性能稳定，长期复现性好，测量精度高，是目前公认制造热电阻的最好材料。但铂在高温下，易受还原性介质的污染，使铂丝变脆并改变电阻与温度之间的线性关系，因此使用时应装在保护套管中。用铂的此种物理特性制成的传感器称为铂电阻温度传感器，利用铂的此种物理特性制成的传感器称为铂电阻温度传感器，通常使用的铂电阻温度传感器零度阻值为100Ω，电阻变化率为0.3851Ω/℃，TCR=(R 100-R 0)/(R 0×100) ，R 0为0℃的阻值，R 100为100℃的阻值，按IEC751国际标准，温度系数TCR=0.003851，Pt100（R 0=100Ω）、Pt1000（R 0=1000Ω）为统一设计型铂电阻。铂热电阻的特点是物理化学性能稳定。尤其是耐氧化能力强、测量精度高、应用温度范围广，有很好的重现性，是中低温区（-200℃～650℃）最常用的一种温度检测器。 热敏电阻(Thermally Sensitive Resistor,简称为Thermistor),是对温度敏感的电阻的总称，是一种电阻元件，即电阻值随温度变化的电阻。一般分为两种基本类型：负温度系数热敏电阻NTC （Negative Temperature Coefficient ）和正温度系数热敏电阻PTC （Positive Temperature Coefficient ）。NTC 热敏电阻表现为随温度的上升，其电阻值下降；而PTC 热敏电阻正好相反。 NTC 热敏热电阻大多数是由Mn(锰)、Ni(镍)、Co(钴)、Fe(铁)、Cu(铜)等金属的氧化物经过烧结而成的半导体材料制成。因此，不能在太高的温度场合下使用。不竟然，其使用范围有的也可以达到了-200℃～700℃，但一般的情况下，其通常的使用范围在-100℃～300℃。 NTC 热敏热电阻热响应时间一般跟封装形式、阻值、材料常数（热敏指数）、热时间常数有关。材料常数（热敏指数）B 值反映了两个温度之间的电阻变化，热敏电阻的特性就是由它的大小决定的，B 值（K ）被定义为：2 12 1212111lg lg 3026.211ln ln T T R R T T R R B --?=--= ； R T1：温度 T 1（K ）时的零功率电阻值；R T2 ：温度 T 2（K ）时的零功率电阻值；T 1，T 2 ：
基于温度传感器的数字温度计
华东交通大学电子测量传感器设计报告 报告题目：基于温度传感器的数字温度计 作者姓名： 专业班级： 学号： 指导老师： 时间：2013~2014学年第一学期
摘要 温度控制系统广泛应用于社会生活的各个领域,如家电、汽车、材料、电力电子等,常用的控制电路根据应用场合和所要求的性能指标有所不同, 在工业企业中,如何提高温度控制对象的运行性能一直以来都是控制人员和现场技术人员努力解决的问题。这类控制对象惯性大,滞后现象严重,存在很多不确定的因素,难以建立精确的数学模型,从而导致控制系统性能不佳,甚至出现控制不稳定、失控现象。传统的继电器调温电路简单实用,但由于继电器动作频繁,可能会因触点不良而影响正常工作。控制领域还大量采用传统的PID控制方式,但PID控制对象的模型难以建立,并且当扰动因素不明确时,参数调整不便仍是普遍存在的问题。 采用数字温度传感器DS18B20，因其内部集成了A/D转换器，使得电路结构更加简单，而且减少了温度测量转换时的精度损失，使得测量温度更加精确。数字温度传感器DS18B20只用一个引脚即可与单片机进行通信，大大减少了接线的麻烦，使得单片机更加具有扩展性。由于DS18B20芯片的小型化，更加可以通过单跳数据线就可以和主电路连接，故可以把数字温度传感器DS18B20做成探头，探入到狭小的地方，增加了实用性。更能串接多个数字温度传感器DS18B20进行范围的温度检测。 本文主要介绍了一个基于89C51单片机和DS18B20的测温系统，详细描述了利用数字温度传感器DS18B20开发测温系统的过程，重点对传感器在单片机下的硬件连接，软件编程以及各模块系统流程进行了详尽分析,该系统可以方便的实现实现温度采集和显示，并可根据需要任意设定上下限报警温度，适合于我们日常生活和工、农业生产中的温度测量。 关键词：AT89C51单片机、温度传感器DS18B20 Abstract Temperature control system is widely applied in various fields of social life, such as household appliances, automobiles, materials, power electronics, the commonly used
温度传感器实验
温度传感器实验 传感器是将非电信号转换为电信号的装置，因为电信号容易传递和处理。温度是物体冷热程度的标志，温度传感器就是将温度转换成电信号的传感器。 一．测温传感器的分类 电阻式传感器。常用的有铂热电阻、热敏电阻和铜热电阻。其中铂电阻（Pt100）精确度最高，重现性和稳定性很好，不仅应用广泛，而且被制成标准的基准仪。热敏电阻（Thermally Sensitive Resistor，简称Thermistor），是温度敏感的电阻的总称，是属于热电阻的一部分，一般分为负温度系数热敏电阻NTC（Negative Temperature Coefficient）和正温度系数热敏电阻PTC（Positive Temperature Coefficient）。NTC的电阻值随温度的上升而下降；PTC正好相反。 其它传感器。半导体PN结温度传感器，晶体温度传感器，非接触型温度传感器，热电偶温度传感器，光纤温度传感器，液压温度传感器，智能温度传感器。 二．DH－SJ5温度传感器实验装置 DH－SJ5型温度传感实验装置以九孔板为实验平台，包括铂电阻Pt100、热敏电阻（NTC 和PTC）、铜电阻Cu50、铜－康铜热电偶、PN结、AD590和LM35等分离的温度传感器探头，各种电子元件。能提供了多种测温电路和方法。 本装置采用Pt100铂电阻测温，智能温度控制器控温，控温精度高、范围广、可自由设定所需的温度，数字显示；用低电压恒流加热、安全可靠、无污染，加热电流连续可调；分离的温度传感器，形象直观，组合方便，可比较不同传感器的温度特性；降温实验可采用风扇快速降温；整体结构设计新颖，紧凑合理，外型美观大方。 主要技术指标：电源：AC220V±10%（50/60Hz），工作温度0～40℃，相对湿度＜80%，无腐蚀性场合，控温范围：室温～120℃，控温精度：±0.2℃，分辨率：0.1℃。 温控仪与恒温炉的连线如图1，Pt100的插头与温控仪上的插座颜色应当对应连接。 图1DH－SJ5温度传感器实验装置 恒温炉上方有六个插孔，可以插一个测温的Pt100和五个待测量的温度传感器。 警告：在做实验中或做完实验后，禁止手触传感器的钢护套，防止烫伤！
基于zigbee的环境监测
目录 一、环境质量监测设计背景 (1) 二、设计系统硬件的选择 (2) 2.1zigbee芯片的选择 (2) 2.2传感器的选择 (2) 2.2.1温湿度传感器 (2) 2.2.2光敏传感器的选择 (3) 三、系统实验开发平台的搭建 (4) 3.1硬件平台 (4) 3.2软件平台 (4) 四、实验操作步骤及结果 (6) 4.1操作步骤 (6) 4.2结果显示 (6) 总结与致谢 (9) 参考文献 (10) 附录 (11)
一、环境质量监测设计背景 近年来，随着无线传感器网络技术的迅猛发展，以及人们对于环境保护和环境监督提出的更高要求，越来越多的企业和机构都致力于在环境监测系统中应用无线传感器网络技术的研究。通过在监测区域内布署大量的廉价微型传感器节点，经由无线通信方式形成一个多跳的网络系统，从而实现网络覆盖区域内感知对象的信息的采集量化、处理融合和传输应用。与传统的环境监测手段相比，使用传感器网络进行环境监测有三个显著的优势：一是网络的自组性提供了廉价而且快速部署网络的可能；二是现场采集的数据可通过中间节点进行(路由)传送，在不增加功耗和成本的前提下，可将系统性能提高一个数量级；三是网络的健壮性、抗毁性满足了某些特定应用的需求。 将设备数据采集之后再通过无线ZigBee网络进行传输是ZigBee技术在工业现场环境中的一种应用，这种新兴的技术必将给工厂现代化注入新的活力。ZigBee技术填补了低成本、低功耗和低速率无线通信市场的空白，其使用的便捷性是该技术成功的关键，它适用于短距离小范围的基于无线通信的控制领域，必将在工业自动化等领域得到广泛的应用。数据采集技术已经相对成熟，将它重新构建于ZigBee网络平台之上，将成熟技术的稳定性和新技术的便捷性充分结合起来，这种结合对于工业现场十分必要。减少了在某些场所有线网络布线以及工人人工采集数据的不便，同时可以方便的于各种传感器搭配用于不同的场合。
单温度传感器CTD资料处理研究
第29卷第1期2009年1月 海 洋 测 绘 H YD RO GRA PH IC SU RV EY I N G AND CHA R T IG V ol 129,N o 11 Jan .,2009 收稿日期:2008208228;修回日期:2008210228作者简介:汪 洋(19832),男,新疆阿克苏人,硕士研究生,主要从事海洋调查资料处理及分析研究。 单温度传感器CTD 资料处理研究 汪 洋 1,2 ,李占桥2,李 洋3,袁延茂 2 (11解放军理工大学气象学院,江苏南京 211101;21海军海洋测绘研究所,天津 300061; 3161741部队,北京 100081) 摘要:简要介绍了温盐深测量仪(CT D )原始数据预处理的步骤,分析了处理过程中盐度计算误差产生的原因,并重点讨论了以MARKIIIB 型为代表的单温度传感器CT D 的传感器滞后订正问题,针对传统方法存在的缺陷,引入了新的订正方法,在实际处理中取得了较为理想的效果。 关键词:温盐深测量仪;预处理;传感器滞后订正;高通滤波 中图分类号:P714+11 文献标识码:B 文章编号:167123044(2009)0120062204 1 引 言 温盐观测是海洋调查的重要内容,获取高质量、 高密度的温盐资料一直是海洋学家努力追求的目标。海上投放使用的温盐观测仪器,经过长期的发展,原来的颠倒采水器已经完全被各种类型的温盐 深测量仪(CT D )等电子设备所取代[1] ,观测精度及采样率也在不断提高。目前在国内服务于海洋调查的温盐测量仪器包括MARKIII CT D 、S BE CT D 、XCT D (BT )等。 由于受到仪器本身观测原理以及操作使用等原因的影响,温盐观测资料往往存在不同原因产生的误差,必须经过预处理才能进一步得到应用,面对日益高精尖的观测仪器,如果缺乏必要的正确的处理 过程,高精度的设备同样得不到高质量的资料[2] 。温盐资料处理是海洋工作者长期研究的课题。近来,作者在采用传统方法处理一批中国浅海的MARKIIIB 型单温度传感器CT D 资料时发现,在消除传感器滞后问题上总是得不到理想的效果。针对这种情况,结合温度与电导率剖面结构的特点,作者作了一些探索性分析,引入了新的订正方法,取得了较为理想的订正效果。 2 温盐资料处理步骤及误差产生的原因211 温盐资料处理步骤 CT D 主要装配有三个传感器:电导率、温度和 压力传感器,传感器在升降过程中不断将观测到的海水物理量以电信号形式记录得到数据文件。资料处理工作主要包括以下步骤。 (1)数据转换:将传感器电信号数据转换为真 实的电导率、温度、压力等海水物理量。 (2)压力零点订正:由于受条件环境的限制,压 力数据往往存在系统误差,可通过一定的方法[3,4] 计算并进行订正。 (3)剔除异常数据:对超出气候变化以及不合理的突变数据进行判别并剔除。 (4)传感器滞后订正:由于温度、电导率传感器感应时间不同,在计算盐度、密度等要素时会造成数据误差,需要进行传感器感应时间匹配订正。 (5)衍生要素计算:由CT D 可直接得到的是电导率、温度和压力,在实际应用中需要使用这三个参 量,根据实验室经验公式[5] 计算得到盐度、密度、声速等海洋要素。212 盐度计算误差产生的原因 CT D 资料的误差包括压力系统误差、异常数据误差、盐度(密度)计算误差等。这些误差前人都作过一些研究,也提出了一些实际处理的方法,其中压力误差及异常数据误差的处理已经得到了较好的解决。由于在实际数据应用中的盐度是使用电导率、温度和压力计算得到的,密度和声速又是使用盐度、温度和压力计算得到的,所以盐度的计算在CT D 资料处理中显得尤为重要。造成盐度计算误差的主要原因是传感器感应时间(滞后)不同,传感器的滞后订正是笔者在实际资料处理中遇到的主要问题。 (1)传感器的感应时间:传感器的感应数据随着环境的变化而变化,而传感器的感应不可能无限快,总是需要一定的时间。传感器对环境中阶跃变化的响应通常称为时间常数,它一般定量为对于给
MSP430内部温度传感器测试程序
MSP430内部温度传感器测试程序 //MSP430基础实验开发组件 - ADC12内部模块演示程序之内部温度传感器 //时钟设置: ////ACLK = n/a, MCLK = SMCLK = default DCO ~ 800kHz, ADC12CLK = ADC12OSC //当前演示程序功能描述: ////利用MSP430F14X内部的温度传感器,通过ADC12的通道10进行AD转换 ////计算取得摄氏温度和华氏温度,通过断点在View->Watch中观察温度值 ////由于定标问题, 可能会存在温度的误差 #include
基于zigbee的环境监测系统的设计与实现任务书模板
河北工业大学本科毕业设计（论文）任务书 毕业设计（论文）题目：基于zigbee的环境监测系统的设计与实现 适用专业： 学生信息：学号：姓名：班级： 指导教师信息：姓名：职称： 下达任务日期：2012年2月29日 内容要求：（阐明与毕业设计（论文）题目相关、需要通过毕业设计解决、或通过毕业论文研究的主要问题。后面应列出建议学生在毕业设计（论文）前期研读的重要参考资料（书目、论文、手册、标准等）环境条件中的温度和湿度指标是其重要参数, 研制可靠且实用的温湿度监测系统显得非常重要。通常, 采用有线网络实现温湿度监测,具有布线麻烦、设备随意移动性不强等缺点。随着射频技术、集成电路技术的发展, 无线通信功能的实现越来越容易,数据传输速率也越来越快, 并且逐渐达到可以与有线网络相媲美的水平。无线传感器网络（wireless sensor network，WSN）是计算机、通信和传感器3项技术相结合的产物，近年来得到了飞速发展，已成为计算机科学领域一个活跃的研究分支[1]。而Zigbee是部署无线传感器网络的新技术, 已于2004年底推出。ZigBee技术是一种应用于短距离范围内，低传输数据速率下的各种电子设备之间的无线通信技术。 主要研究和解决以下问题： （1）分析现有基于zigbee的环境参数采集的技术现状、存在问题、发展趋势等。 （2）系统研究无线传感器网络、技术参数和应用方法，C语言程序设计方法，组网方式。 （3）应用循环和查询方式显示采集到的参数信息，研究通信协议，改进通信方法，将设计结果与其他采集系统进行优劣性的比较，并提出改进方案。 参考文献 1 占乃洲,边少锋,吴三元.基于zigbee无线网络的海岛环境监测系统的研究.船舶电子工程，2010（7）： 121-123. 2 蔡镔，毕庆生，李福超等.基于zigbee无线传感器网络的农业环境监测系统设计.江西农业学报， 2010,22（11）：153-156. 3 王立岩，杨世凤.基于zigbee技术的温室环境监测系统设计.天津科技大学学报，2011（2）：60-63. 4 冯驰，刘希胜.基于zigbee的无线环境网络监测的设计.应用科技，2009,36（5）：39-42. 5赵媛，杜坚，芦澎.基于zigbee的温室花房环境监测系统设计.现代电子科技，2011,34（11）：37-39. 6 林少锋，赵国辉.基于zigbee的矿井人员定位及环境监控系统设计.西安文理学院学报，2009,12（4）：
温度传感器课程设计
温度传感器课程设计报告 专业：电气化 年级： 13-2 学院：机电院 姓名：崔海艳 学号：8021209235 -- 目录 1引言 (3) 2 设计要求 (3)
3 工作原理 (3) 4 方案设计 (4) 5 单元电路的设计和元器件的选择 (6) 5.1微控制器模块 (6) 5.2温度采集模块 (7) 5.3报警模块 (9) 5.4温度显示模块 (9) 5.5其它外围电路 (10) 6 电源模块 (12) 7 程序设计 (13) 7.1流程图 (13) 7.2程序分析 (16) 8. 实例测试 (18) 总结 (18) 参考文献 (19) 1 引言 传感器是一种有趣的且值得研究的装置，它能通过测量外界的物理量，化学量或生物量来捕捉知识和信息，并能将被测量的非电学量转换成电学量。在
生活中它为我们提供了很多方便，在传感器产品中，温度传感器是最主要的需求产品，它被应用在多个方面。总而言之，传感器的出现改变了我们的生活，生活因使用传感器也变得多姿多彩。 温度控制系统广泛应用于社会生活的各个领域，如家电、汽车、材料、电力电子等，常用的控制电路根据应用场合和所要求的性能指标有所不同，在工业企业中，如何提高温度控制对象的运行性能一直以来都是控制人员和现场技术人员努力解决的问题。这类控制对象惯性大，滞后现象严重，存在很多不确定的因素，难以建立精确的数学模型，从而导致控制系统性能不佳，甚至出现控制不稳定、失控现象。传统的继电器调温电路简单实用，但由于继电器动作频繁，可能会因触点不良而影响正常工作。控制领域还大量采用传统的PID控制方式，但PID控制对象的模型难以建立，并且当扰动因素不明确时，参数调整不便仍是普遍存在的问题。而采用数字温度传感器DS18B20，因其内部集成了A/D转换器，使得电路结构更加简单，而且减少了温度测量转换时的精度损失，使得测量温度更加精确。数字温度传感器DS18B20只用一个引脚即可与单片机进行通信，大大减少了接线的麻烦，使得单片机更加具有扩展性。由于DS18B20芯片的小型化，更加可以通过单跳数据线就可以和主电路连接，故可以把数字温度传感器DS18B20做成探头，探入到狭小的地方，增加了实用性。更能串接多个数字温度传感器DS18B20进行范围的温度检测 2 设计要求 本设计主要是介绍了单片机控制下的温度检测系统，详细介绍了其硬件和软件设计，并对其各功能模块做了详细介绍，其主要功能和指标如下： ●利用温度传感器（DS18B20）测量某一点环境温度 ●测量范围为-55℃～＋99℃，精度为±0.5℃ ●用液晶进行实际温度值显示 ●能够根据需要方便设定上下限报警温度 3 工作原理 温度传感器 DS18B20 从设备环境的不同位置采集温度，单片机 AT89S51 获取采集的温度值，经处理后得到当前环境中一个比较稳定的温度值，再根据当前设定的温度上下限值，通过加热和降温对当前温度进行调整。当采集的温度经处
DS18B20温度传感器实验
DS18B20温度传感器实验 TEMP1 EQU 5AH ;符号位和百位公用的存放单元TEMP2 EQU 5BH ;十位存放单元 TEMP3 EQU 5CH ;个位存放单元 TEMP4 EQU 5DH ; TEMP5 EQU 5EH TEMP6 EQU 5FH ;数据临时存放单元 TEMP7 EQU 60H TEMP8 EQU 61H ORG 0000H AJMP MAIN
ORG 0020H
MAIN: MOV SP,#70H LCALL INT ;调用DS18B20初始化函数 MAIN1: LCALL GET_TEMP ;调用温度转换函数 LCALL CHULI ;调用温度计算函数 LCALL DISP ;调用温度显示函数 AJMP MAIN1 ;循环 INT: L0: SETB P3.7 ;先释放DQ总线 MOV R2,#250 ;给R2赋延时初值，同时可让DQ保持高电平2us L1: CLR P3.7 ;给DQ一个复位低电平 DJNZ R2,L1 ;保持低电平的时间至少为480us SETB P3.7 ;再次拉高DQ释放总线 MOV R2,#25 L2: DJNZ R2,L2 ;保持15us－60us CLR C ORL C,P3.7 ;判断是否收到低脉冲 JC L0
MOV R6,#100 L3: ORL C,P3.7 DJNZ R6,L3 ;存在低脉冲保持保持60us－240us ; JC L0 ;否则继续从头开始，继续判断 SETB P3.7 RET ;调用温度转换函数 GET_TEMP: CLR PSW.4 SETB PSW.3 ;设置工作寄存器当前所在的区域 CLR EA ;使用DS18B20前一定要禁止任何中断LCALL INT ;初始化DS18B20 MOV A,#0CCH ;送入跳过ROM命令 LCALL WRITE MOV A,#44H ;送入温度转换命令 LCALL WRITE LCALL INT ;温度转换完成，再次初始化18b20 MOV A,#0CCH ;送入跳过ROM命令 LCALL WRITE MOV A,#0BEH ;送入读温度暂存器命令 LCALL WRITE
基于ZigBee的环境监测系统的设计与实现
Computer Science and Application 计算机科学与应用, 2016, 6(9), 515-522 Published Online September 2016 in Hans. https://www.wendangku.net/doc/f03310612.html,/journal/csa https://www.wendangku.net/doc/f03310612.html,/10.12677/csa.2016.69064 文章引用: 高刃. 基于ZigBee 的环境监测系统的设计与实现[J]. 计算机科学与应用, 2016, 6(9): 515-522. Design and Research of Environmental Monitoring System Based on ZigBee Ren Gao College of Information Engineering, Hubei University of Economics, Wuhan Hubei Received: Sep. 2nd , 2016; accepted: Sep. 17th , 2016; published: Sep. 22nd , 2016 Copyright ? 2016 by author and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). https://www.wendangku.net/doc/f03310612.html,/licenses/by/4.0/ Abstract With rapid development of the society, people pay more attention to the quality of lives, especially the environmental conditions: the weather phenomenon as the haze and mist and PM2.5. As the hottest wireless communication technology, ZigBee-based environmental monitoring system is designed and discussed in this paper. From the perspectives of technical research and practical application, it elaborates the design of the environmental monitoring on the cost-effective Chip CC2530, which implements a variety of functions including data collection, data transmission through ZigBee, data processing through Web Server and data monitoring through intelligent terminal. Keywords ZigBee, Z-Stack, Environmental Monitoring, Internet of Things, Sensor 基于ZigBee 的环境监测系统的设计与实现 高 刃 湖北经济学院信息工程学院，湖北 武汉 收稿日期：2016年9月2日；录用日期：2016年9月17日；发布日期：2016年9月22日 摘 要 随着社会不断的发展，人们对生活质量要求越来越高，特别对人们生存环境的关注，如当前最关注的雾 Open Access