无线温湿度采集系统在纺织车间中的应用

[摘要]系统底层基于89C52单片机设计开发，性能稳定可靠。无线通讯模块采用第Ⅲ代无线数传模块-SX1212，抗干扰能力强、灵敏度高。上位机软件基于Windows操作环境，通过Delphi7程序设计语言开发。系统操作方便、可靠性高、成本低、便于扩展节点数，为纺织企业车间环境温湿度管理提供了良好的解决方案，具有良好的应用和推广价值。

[关键词]Delphi，单片机，无线通讯，485通讯，SX1212.

一、引言目前纺织企业对生产车间的环境温湿度要求越来越高，车间温湿度直接影响织机的开台效率、产量和产品的质量，一些特殊功能性纺织产品则对车间温湿度环境要求更高，这就要求车间管理人员要能快速、准确的掌握车间环境温湿度的变化情况，对生产工艺或空调系统及时做出相应调整。而传统的干湿球温湿度计依赖于人工抄录，实时性差，且易造成人为误差；传统的有线485通讯采集技术由于要求现场布线，所以施工周期长、影响车间正常生产。本文基于低功耗单片机89C52和第Ⅲ代无线数传模块-SX1212，选用进口温湿度传感器SHT11，设计了一套低功耗无线温湿度采集系统，重点介绍无线数传模块与温湿度采集模块的软硬件设计。

二、系统功能设计本文设计的无线温湿度采集系统是单片机实时检测、控制和无线通讯技术相结合应用系统。系统分为上位机、无线数传模块、温湿度采集模块三部分，其中上位机负责收集各个采集点的数据并进行图形化显示；无线数传模块负责将上位机发送的命令以无线传输方式发送到温湿度采集模块，并将温湿度采集模块检测到的实时数据转换后传输到上位机。系统框架图如图1所示，上位机由PC机组成，数据转换由SX1212完成，下位机由单片机和温湿度传感器组成，三者构成一个分布式监测网络。

三、 系统硬件设计

1、温湿度采集模块温湿度采集模块由AT89S52单片机系统、SHT11温湿度传感器等接口电路组成，主要负责温湿度数据的采集、处理。

1、1 SHT11 是瑞士Sensirion 公司生产的带有I2C总线的数字温湿度传感器，具有免调试、免标定、测量分辨率可编程调节（8/12/14 位数据）、CRC 传输校验、超小封装尺寸等特点。由于SHT11 同时集成了温湿度传感器，可以进行温度补偿的湿度测量，并提供高质量的露点计算功能，测量精度高（温度误差：≤±0.5℃，湿度误差：≤±3%RH），是各种温湿度监测应用中得到广泛应用。

1、2 通过AT89C52每1秒钟对SHT11温湿度传感器检测一次并将检测到的温湿度数据通过65LBC184通讯芯片发送给无线通讯模块SX1212，SX1212j将得到的数据无线发送到上位机显示。单片机外围电路还可配存储模块对温湿度数据进行保存。

1、3 接口电路

2、无线数传模块SX1212是SEMTECH推出的一款超低功耗的单芯片无线芯片，频率范围从300MHz到510MHz.SX1212经过优化具有非常低的接收功耗，典型接收电流为2.6mA，工作电压为2.1-3.6V，模块平时处于接收状态，一旦收到数据，就把收到的数据通过UART输出，发送数据的时候把要发的数据通过UART送给SX1212模块，他就自动发送，发送完毕，自动切换到接收模式。SX1212空旷地带通讯距离可以达到1000米以上，非常适合复杂环境下的无线通讯。

接口电路

3、系统软件的实现本系统的下位机软件设计采用了Keil C语言编程，只需单片机定时对SHT11温湿度传感器进行检测并进行数据处理，然后将温湿度数据通过数码管实时显示，并通过无线方式发送给接收模块。系统中带有DS12C887时钟芯片接口和存储芯片AT24C512对其接口线进行编程即可实现定时温湿度数据的存储功能，便于查询。总程序流程如图。

四、结束语通过不断的测试、改进、完善，无线温湿度采集系统已稳定运行在本单位纺织车间，无线通讯距离最远端约100米，考虑到车间环境复杂，、障碍物多且密集等因素，实测效果令人满意。该采集系统解决了纺织车间温湿度数据长期依赖于人工抄表的问题，通过上位机软件车间管理人员能及时准确的掌握车间温湿度数据，并为车间空调系统提供准确、可靠的调整依据，并可通过上位机软件温湿度曲线图预测出车间的温湿度发展趋势。无线通讯模块工作稳定、误码率低。该无线温湿度采集系统结构合理、性能稳定、采集的温湿度数据精确，对企业进行信息化建设有很好的促进作用，具有良好的市场推广价值。

参考文献[1]《SX1212使用手册》[2]《Delphi7完美经典》 ；江义华 ；中国铁道出版社[3]《51单片机实用教程》 ； 夏云生，曾林春，曹建树 ； 中国石化出版社