本站小編為你精心準(zhǔn)備了存儲(chǔ)溫濕度控制的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)論文參考范文，愿這些范文能點(diǎn)燃您思維的火花，激發(fā)您的寫作靈感。歡迎深入閱讀并收藏。

1系統(tǒng)概述

煙葉倉(cāng)庫(kù)根據(jù)類型不同，面積大小不一(標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)每層面積在120m2）。煙葉包通常打包為80×60×40cm3，煙葉堆的堆疊大小沒有明確限定，通常不高于2m，煙葉堆之間預(yù)留至少2m的通道。根據(jù)煙葉倉(cāng)庫(kù)的堆放格局，結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的煙葉存儲(chǔ)溫濕度控制系統(tǒng)電氣布置如圖1所示，系統(tǒng)由3部分組成：射頻傳感標(biāo)簽、閱讀控制器和煙葉存儲(chǔ)上位機(jī)監(jiān)控平臺(tái)。射頻傳感標(biāo)簽由兩部分組成：固定在電氣外包裝頂端的射頻標(biāo)簽和固定在傳感軸上的溫濕度傳感器。射頻標(biāo)簽設(shè)置在頂端可以有效避免干擾和物理機(jī)械損傷，用于獲取位置和時(shí)間信息，并進(jìn)行射頻通信。傳感器通過(guò)電氣連接線連接，用于獲取每一個(gè)煙葉堆中心軸的溫濕度分布。閱讀控制器通過(guò)有線和無(wú)線方式完成射頻傳感標(biāo)簽與上位之間的數(shù)據(jù)通信。煙葉存儲(chǔ)監(jiān)控系統(tǒng)的上位機(jī)采用PC機(jī)，完成信息通信、數(shù)據(jù)分析處理等功能。

2射頻傳感模塊

射頻傳感模塊各個(gè)功能組成采用分離放置，通過(guò)接地固定底座和電氣外包裝固定，經(jīng)電氣連接線完成布局布線。如圖1所示，距離地面最近的一個(gè)溫濕度傳感器與地面距離為20cm，高度低于2m的溫濕度傳感器以50cm的間距布局，其主要依據(jù)是煙葉包的大小及溫濕度控制需求。煙葉包將圍繞著每一個(gè)煙葉堆放中心軸進(jìn)行堆放，通過(guò)射頻技術(shù)完成對(duì)每一個(gè)煙葉堆中心軸的溫濕度采集，以確定是否存在安全隱患。

2.1模塊硬件設(shè)計(jì)射頻傳感模塊由射頻模塊(nRF24LE01)、溫濕度傳感模塊(SHT75)及外圍電路組成，分為四個(gè)功能模塊：微處理器(8051內(nèi)核)、射頻模塊(nRF24L01+)、溫濕度傳感模塊(SHT75)和電源管理模塊。nRF24LE01提供2.4GHz無(wú)線收發(fā)模塊(nRF24L01+)和微處理器(增強(qiáng)型8051內(nèi)核)完成數(shù)據(jù)處理和射頻通信，其μm級(jí)CMOS工藝滿足系統(tǒng)模塊設(shè)計(jì)需要[3]。溫濕度傳感器采用集成一體化傳感器SHT75，相較于其他溫度傳感器(如DS18B20)，該傳感器的優(yōu)勢(shì)在于具備通過(guò)傳感標(biāo)簽I/O端口識(shí)別傳感器功能，在更換傳感器是不需要重新定位寫入地址[4]。

2.2模塊軟件構(gòu)架射頻模塊nRF24LE01提供了增強(qiáng)型8051單片機(jī)完成對(duì)溫濕度數(shù)據(jù)的接收和處理后，送入A/D轉(zhuǎn)換模塊，完成數(shù)據(jù)打包，然后經(jīng)nRF24L01+射頻模塊完成發(fā)送，發(fā)射配置流程圖如圖2所示。模塊基于C語(yǔ)言進(jìn)行模塊化軟構(gòu)建開發(fā)，射頻收發(fā)模式采用EnhancedShockBurstTM模式，進(jìn)行4種工作模式、6種狀態(tài)的調(diào)配，狀態(tài)圖如圖3所示。

3閱讀器設(shè)計(jì)

閱讀控制器射頻模塊采用nRF24LE01，與射頻傳感標(biāo)簽的軟構(gòu)建復(fù)用。微處理器選擇MSP430F449，MSP430F449提供A/D轉(zhuǎn)換模塊，通過(guò)SPI串口與nRF24LE01進(jìn)行信息通信。

3.1閱讀控制器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)大型煙草倉(cāng)庫(kù)會(huì)有不同類型的煙葉倉(cāng)庫(kù)組群而成，且倉(cāng)庫(kù)之間、倉(cāng)庫(kù)與監(jiān)控中心之間都有一定的傳輸距離。為了降低數(shù)據(jù)傳輸干擾，提供數(shù)據(jù)處理效率，系統(tǒng)閱讀控制器采用2層網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，如圖4所示。

3.2閱讀控制器的MultiCeiver模式設(shè)計(jì)nRF24LE01提供MultiCeiver接收模式，可連接6路獨(dú)立的并行數(shù)據(jù)通道，每路數(shù)據(jù)通道都能夠完成增強(qiáng)型shockburst功能，每個(gè)數(shù)據(jù)通道有固定的物理地址，如表1所示[5]。

4溫濕度控制平臺(tái)設(shè)計(jì)

上位機(jī)基于VS平臺(tái)、C#語(yǔ)言，結(jié)合GDI+圖像處理功能與數(shù)據(jù)庫(kù)管理技術(shù)，完成6大功能模塊設(shè)計(jì)，提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)串口通信、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)接收、存儲(chǔ)，以及溫度值超限報(bào)警等功能。通信模塊：提供串口參數(shù)設(shè)置及串口通信功能。監(jiān)測(cè)控制：提供監(jiān)測(cè)方式選定(系統(tǒng)提供了測(cè)試數(shù)據(jù)自動(dòng)定時(shí)上傳、手動(dòng)控制上傳、預(yù)警過(guò)渡區(qū)上傳等方式)、監(jiān)測(cè)方式轉(zhuǎn)換、監(jiān)測(cè)啟止控制等功能。顯示控制：系統(tǒng)提供監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫(kù)顯示、二維曲線顯示、三維曲線顯示。該模塊提供了不同模式的選擇、切換等功能。數(shù)據(jù)管理：該模塊完成上傳的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)保存和處理，并提供本地報(bào)表生成、本地報(bào)表上傳等功能。預(yù)警、報(bào)警程序：根據(jù)溫度預(yù)警區(qū)間值，提供預(yù)警、報(bào)警功能。冗余接口模塊：該模塊基于軟構(gòu)建設(shè)計(jì)思路，系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)，并預(yù)留模塊端口提供與煙草系統(tǒng)其他平臺(tái)和功能模塊的通信、升級(jí)和移植設(shè)計(jì)。

5結(jié)語(yǔ)

本文進(jìn)行了物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的煙葉存儲(chǔ)溫濕度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，根據(jù)煙葉倉(cāng)庫(kù)的布局、煙葉堆放和溫濕度控制需求，進(jìn)行了煙葉堆溫濕度射頻傳感模塊的布局設(shè)計(jì)，完成了煙葉存儲(chǔ)溫濕度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的射頻傳感標(biāo)簽、閱讀控制器和上位機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)引入煙葉存儲(chǔ)過(guò)程具有其他溫濕度監(jiān)控技術(shù)所無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)，為煙草業(yè)智能控制的物聯(lián)網(wǎng)化提供了很好的技術(shù)路線。本文得出了以下結(jié)論：1）射頻技術(shù)引入煙葉存儲(chǔ)控制確實(shí)可行，將工人從經(jīng)驗(yàn)判斷和繁重的人工操作解放出來(lái)。2）物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的射頻與傳感技術(shù)的融合性得以驗(yàn)證。3）通過(guò)本課題研究，為煙草業(yè)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)化發(fā)展提供了很好的理論依據(jù)和技術(shù)融合方向。本研究還處于初級(jí)階段，下一階段的研究工作體現(xiàn)在：1）進(jìn)行反復(fù)試驗(yàn)，進(jìn)一步完善射頻及傳感模塊的布局布線設(shè)計(jì)。2）通過(guò)針對(duì)煙草倉(cāng)庫(kù)的不同需求及實(shí)地測(cè)試，進(jìn)一步完善閱讀控制器的拓?fù)淇臻g設(shè)計(jì)。

作者：蔡思靜單位：福建工程學(xué)院信息學(xué)院