基于ZigBee的无线温湿度检测系统设计

刘亚 杨少川

DOI：10.19392/j.cnki.16717341.201720004

摘要：对于温湿度的精准监测是未来社会发展智能家居与智能农业的基础，传统温湿度系统的采集具有一定的局限性。基于ZigBee的无线温湿度检测系统具有简单、集成、智能、成本低的优点，简化了温湿度控制系统的设计，降低系统的成本，使温湿度控制系统能给人们的生产生活带来更多的便利。

关键词：ZigBee；温湿度；检测系统

温湿度检测技术是将来物联网重要组成部分随着科技水平的不断发展，将会有越来越多的领域应用到温湿度监测系统，比方说：安全生产、保证产品质量与农业灌溉等方面，并且对于检测的要求也变得越来越严格。然而传统的系统具有一定的局限性，比如系统的灵活性不高、可扩展性比较低，会有严重的干扰现象。基于ZigBee的无线传感网络的技术能实现环境温湿度的检测，实现温湿度的智能控制，使人们体验到现代智能化技术。

1 总体系统设计

本系统采用SHT10传感器来进行温湿度数据的检测，CC2530作为电路板来进行数据的读取，之后将采样以后的数据经过RS232串口总线传导到主板上面，利用液晶屏幕将采集到的数据显示出来，之后设计并搭建系统硬件的平台，之后完成对环境温湿度信息采集系统的设计。硬件总体设计，如图1所示。

图1 总体系统设计

2 硬件设计

温度湿度传感器 SHT10 和 CC2530 来构成这次设计的温度湿度检测部分，利用电源来对终端传感器的硬件部分进行供电，CC2530ZigBee的 P2_8 口与 P2_7 口两者分别对应温度湿度传感器的2端口和3端口，数据是由SHT10传感器和 CC2530间借助 I2 C 总线技术而产生交换，RS232串口电路域计算机通信成为了协调器节点硬件的主要组成部分，为了使测量数据拥有较高的准确度，此次设计通过信号转换时进行分现行补偿与温度补偿以便获取精确的数据，当接受收到CRC 8 是确认位之后，再通过保持 ACK高电平来完结通信并且自动进入休眠模式。

3 主程序設计

在环境中温度湿度的数值完成测量之后，需要显示到LCD，因此第一个步骤是系统时钟初始化的程序开启，把32MHZ晶体振荡器作为整个系统的时钟源，然后就要开始对LCD初始化并把初始字符进行输出操作。完成上面的模块之后，下面就是整个设计的核心部分，对于温度和湿度数值得采集，并要将采集数据用ASCII表示出来。流程如图2所示。

3.1 LCD模块显示模块设计

LCD其实就是把采集到的数据显示出来，让人能够看到，这个模块的任务就是完成对

于LCD的初始化。对于GUI的初始化是第一步要完成的，先进行清屏，把显示缓冲区的数

据刷新到 LCM12864上面；将用于显示的背景颜色和字体颜色设置，这将用来用于显示英文字符与ASCII字符。最后完成输出显示 5*7 字体 ASCII码字符串的功能，即将 “OURSCC2530：”，“Temp：”，“Humi：”，这三个字符在LCD上面显示。以上阶段的所有操作就是为了精准测量温度与湿度做出准备。

图2 主程序流程图

3.2 温湿度采集模块设计

对于温度与湿度的测量才是本次设计的核心部分，而在这一部分，我们将完成这一任务。主要分为以下几个步骤：开始传输、判断数据、计算数据并显示。

4 结语

论文介绍了基于ZigBee的无线温湿度检测系统的硬件设计和软件设计，完成了对于温度湿度数值的采集与显示，为物联网智能化场景温湿度检测系统提供了应用价值。

参考文献：

[1]李丽娜，王越，郭永强.基于ZigBee的多点温湿度监测系统设计[J].辽宁大学学报（自然科学版），2017，44（1）：2528.

[2]高辰，张思琪，张睿.基于无线传感器网络的成品粮仓储环境温湿度监测系统设计[J].物联网技术，2017，7（3）：3031.

[3]陈宜冬，曾卓敏.基于物联网的无线温度监测系统[J].科技创新与应用，2014（15）：6566.

基金项目：航空科学基金资助项目（2015ZD55005）；河南省科技攻关基金资助项目（No.152102210137）；郑州航院青年科研基金项目（2017133002）。

作者简介：刘亚（1987），女，河南郑州人，硕士，助教，研究方向：无线传感网络技术。