王銀旺　馬宏興　張曉玲　袁旭斌

摘要：為了實(shí)現(xiàn)對(duì)復(fù)雜工作環(huán)境的監(jiān)督和管理，提出了一種基于無(wú)線(xiàn)監(jiān)測(cè)的自動(dòng)報(bào)警測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，并完成系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì)。該系統(tǒng)采用主從工作方式，上位機(jī)用PC機(jī)，用Laview編程，下位機(jī)采用單片機(jī)用匯編語(yǔ)言和C語(yǔ)言編程，該系統(tǒng)的硬件部分主要用來(lái)檢測(cè)環(huán)境溫度、濕度并通過(guò)無(wú)線(xiàn)發(fā)送給主機(jī)，當(dāng)檢測(cè)值達(dá)到設(shè)定的上限或下限時(shí)系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)報(bào)警。能夠完成對(duì)其輸出信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)。實(shí)際應(yīng)用表明，該系統(tǒng)具有操作簡(jiǎn)便、測(cè)試準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)顯控的特點(diǎn)。從而達(dá)到降低勞動(dòng)強(qiáng)度，提高測(cè)控效率，實(shí)現(xiàn)環(huán)境的實(shí)時(shí)測(cè)控自動(dòng)化的目的。

關(guān)鍵詞：無(wú)線(xiàn)；上位機(jī)；C語(yǔ)言

中圖分類(lèi)號(hào)：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2016）23-0230-02

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，通信技術(shù)也日趨成熟。目前在通信技術(shù)中無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)，以他獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)也得到了快速發(fā)展，生活中無(wú)線(xiàn)傳輸技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用。無(wú)線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)控制器能夠降低企業(yè)開(kāi)發(fā)成本，提高管理質(zhì)量，節(jié)省成本、提高企業(yè)在市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力。

我們?cè)趯?duì)大型的倉(cāng)庫(kù)管理時(shí)，往往要檢測(cè)一些環(huán)境參數(shù)（溫度、二氧化碳、酒精濃度）等。傳統(tǒng)的方式采用有線(xiàn)傳輸費(fèi)時(shí)費(fèi)力，而且維護(hù)特別麻煩。這里采用無(wú)線(xiàn)傳輸就凸顯出它的優(yōu)勢(shì)，他省去了布線(xiàn)的繁瑣，易于維護(hù)，穩(wěn)定性好。

可見(jiàn)，在未來(lái)的生活中無(wú)線(xiàn)技術(shù)將會(huì)和我們的生活聯(lián)系更緊密。同時(shí)無(wú)線(xiàn)技術(shù)也會(huì)得到快速的發(fā)展，他也會(huì)給人們的生活帶來(lái)極大的方便，給企業(yè)帶來(lái)更多的利潤(rùn)。

1 測(cè)試需求分析

根據(jù)國(guó)內(nèi)外的調(diào)查了解發(fā)現(xiàn)，大型的倉(cāng)庫(kù)管理起來(lái)是比較繁瑣，采用有線(xiàn)檢測(cè)時(shí)，由于環(huán)境和建筑的限制。施工周期比較長(zhǎng)，并且施工成本比較高。維護(hù)起來(lái)也比較麻煩。無(wú)線(xiàn)傳輸可以容易的避免這些麻煩，并且易于回收和檢修，從這些角度來(lái)分析無(wú)線(xiàn)傳輸在未來(lái)的發(fā)展前景很好。

測(cè)試實(shí)際倉(cāng)庫(kù)管理的過(guò)程中遇到的環(huán)境，模擬糧食變質(zhì)時(shí)的溫度、濕度、酒精濃度等，并檢測(cè)NRF無(wú)限發(fā)送和接收是否正常，判斷主機(jī)接收不同值要求的工作；其次，應(yīng)能檢測(cè)傳輸距離對(duì)無(wú)線(xiàn)系統(tǒng)的影響以及在遇到不同障礙物時(shí)，接收數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性能，以及在不同的環(huán)境是否正常使用。

2 總體設(shè)計(jì)

該測(cè)試系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖1所示，在對(duì)存儲(chǔ)環(huán)境監(jiān)測(cè)時(shí)，從機(jī)通過(guò)傳感器采集環(huán)境的溫度、濕度等環(huán)境數(shù)據(jù)，通過(guò)NRF無(wú)線(xiàn)模塊傳輸?shù)街鳈C(jī)，主機(jī)把接收來(lái)的數(shù)據(jù)先和給設(shè)定的上、下限值進(jìn)行對(duì)比，并存入數(shù)據(jù)庫(kù)同時(shí)顯示到上位機(jī)，然后發(fā)出對(duì)應(yīng)的報(bào)警信號(hào)，提示管理人員及時(shí)處理。

3 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

因?yàn)橐髮?shí)時(shí)性不高，系統(tǒng)硬件主控芯片為51單片機(jī)。晶振12Hz，電源5V（DC）。總體設(shè)計(jì)為一主多從，在本設(shè)計(jì)中采用5個(gè)溫度檢測(cè)點(diǎn)，實(shí)時(shí)采集每點(diǎn)的溫度輪番查詢(xún)發(fā)送給主機(jī)，主機(jī)在發(fā)送給上位機(jī)。

在這里溫度傳感器選用DS18b20，它具有防水功能可以適應(yīng)較惡劣的自然環(huán)境，并且自帶1米的連接線(xiàn)，容易安裝檢測(cè)復(fù)雜環(huán)境。

nRF2401是單片射頻收發(fā)芯片，工作頻段2.4～2.5GHz ISM，芯片內(nèi)置頻率合成器、功率放大器、晶體振蕩器和調(diào)制器等功能模塊，通信頻道和信號(hào)發(fā)射功率可以通過(guò)程序配置。芯片能耗低，傳輸距離可以根據(jù)實(shí)際自己設(shè)置，節(jié)能設(shè)計(jì)十分方便?？蛇m用于多種無(wú)線(xiàn)通信的場(chǎng)合，例如無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)中的無(wú)線(xiàn)鼠標(biāo)、遙控飛行器、遙控汽車(chē)等。

4 測(cè)試系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

軟件中主要解決多機(jī)輪發(fā)發(fā)送的問(wèn)題，在主機(jī)顯示界面對(duì)應(yīng)顯示。每個(gè)從機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)都設(shè)有標(biāo)志位，主機(jī)檢查標(biāo)志位來(lái)確定是幾號(hào)機(jī)采集的數(shù)據(jù)，在顯示到對(duì)應(yīng)的界面位置，比起地址的設(shè)定要簡(jiǎn)單許多。

5 實(shí)驗(yàn)應(yīng)用

在試驗(yàn)應(yīng)用工程中，綜合應(yīng)用成本比較低。在安裝過(guò)程中靈活方便，在一些已經(jīng)建好的倉(cāng)庫(kù)中，可以容易的克服環(huán)境對(duì)安裝帶來(lái)的阻礙，根據(jù)需要隨意安裝監(jiān)測(cè)點(diǎn)，并且不需要考慮電纜的排布等繁瑣事務(wù)，大大縮短了安裝周期，節(jié)約成本。還可以根據(jù)需要隨時(shí)增加或撤去監(jiān)測(cè)點(diǎn)，容易回收再利用。另外它可以根據(jù)需要在很短的時(shí)間內(nèi)更新檢測(cè)的環(huán)境參數(shù)，根據(jù)管理倉(cāng)庫(kù)的大小可以帶軟件中設(shè)定NRF的傳輸距離，相比人工檢測(cè)實(shí)時(shí)性能比較好。在日常檢修和維護(hù)方面也節(jié)省了許多成本，綜合以上優(yōu)點(diǎn)，在未來(lái)的發(fā)展中會(huì)有很好的前景。

6 結(jié)論

相比傳統(tǒng)的布線(xiàn)式溫度檢測(cè)數(shù)據(jù)傳輸，無(wú)線(xiàn)傳輸技術(shù)具有方便、靈活、綜合成本低等優(yōu)點(diǎn)。但也存在一些缺點(diǎn)。例保密性差，抗干擾性差，因此在不同的環(huán)境中要慎重考慮選用。

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