[发明专利]温度监测控制系统设计

说明书

技术领域

本发明属于一种温度监控报警系统，特别是通过无线网络协调器与嵌入式实验箱进行实时通信，最终显示实时温度并在超过设定温度值时给予短信报警，属于无线通信及嵌入式控制领域。

背景技术

温度监测系统在工农业中有着广泛的应用，实时精确的温度监控是产品质量的重要保证，传统的有线系统成本高，维护难，因此本发明采用无线网络技术进行设计，Zigbee无线网络技术具有以下特点：1）功耗低，在休眠模式下，两节五号干电池可支持一个节点工作6—24个月左右；2）速率低，专注于低速率传输；3）距离短，有效覆盖范围在10～100m 之间，但是可以扩展到数百米，具体依据实际发射功率的大小和各种不同的应用模式而定；4）成本低；基于Zigbee技术成本低、可以大规模覆盖等优势，其逐渐成为了一种温度监测系统的优良解决方案，因此本发明采用Zigbee无线模块进行组网通信，实现对温度的监测报警功能。

发明内容

本发明的目的在于：基于嵌入式操作系统与ZigBee无线网络技术，设计一种温度监控报警系统，利用温度传感器采集温度数据并通过无线网络协调器与嵌入式实验箱进行实时通信，最终显示实时温度并在超过设定温度值时给予短信报警，采用模块化设计，包括主控模块、无线通信模块、串口监测模块及GSM模块。

Zigbee 无线温度传感网络采用Zigbee 模块进行组网，实现对温度信号的无线传输，CC2530 支持IEEE.802.15.4 协议标准的ZigbeeRF4CE 和能源应用，它有一个符合IEEE.802.15.4 协议的无线收发器，无线收发器与定时器配合使用构成了Zigbee 无线通讯的基石，设计选其作为系统的处理器。

该系统使用嵌入式平台的两个模块：串口监控模块和GSM模块，串口数据监测的程序主要完成两部分功能：接收Zigbee网络的数据并显示；判断数据超过阈值调用GSM 驱动发送短信报警，串口源文件包括串口接收程序，发送指令驱动GSM 模块报警程序，界面相关程序；GSM 是由欧洲电信标准组织ETSI 制订的一个数字移动通信标准，它最主要的特点就是GSM 数字移动电话必须装上智能卡（SIM 卡）才能使用，GSM 模块包含了基带处理芯片、存储器等器件，有独立的操作系统，因此用户端可以用GSM 模块进行短信、语音通话等功能。

附图说明

图1是本发明结构功能示意图；

图2是本发明串口监控模块功能图。

具体实施方式

本发明设计了基于Zigbee技术的温度监控报警系统，可以实时采集监测环境中温度的变化，并对超过设定阀值的温度实施短信报警处理，其具体实施方式为：，将使用4个Zigbee模块、嵌入式实验箱、一个GSM 模块，其中三个Zigbee 模块作为终端节点，负责采集温度数据；另一个Zigbee 模块作为收集温度数据的协调器，协调器节点通过RS232 串口将温度数据传送至嵌入式试验箱，在嵌入式实验箱平台上，将完成一个串口监控报警的应用程序，这个串口程序负责实时显示温度数据，并判断温度是否超过设定的阈值，如果超过阈值，调用GSM 模块命令，进行报警。

Zigbee无线传感网络的实施方式为温度传感网络中，终端节点的温度传输与协调器中央节点的串口应用是绑定的，主节点的协调器通过绑定接收到各个传感节点发送的数据，通过串口与PC机通信，显示数据。

GSM模块的实施方式为，首先应该设置当前SIM 卡的短消息服务中心，系统使用的是大连地区短消息服务中心，号码为+8613800411500，可以根据需要更改号码，为了方便发送短消息需要设置信息模式为TEXT 模式，指令AT+CMGF=1。其次，需要设置发送对象的手机号码，指令为“AT+CMGS=1355*******”，最后等到提示符“>”出现，输入需要发送的手机内容，再输入CTRL+Z（也就是十六进制的1A），即可将需要发送的内容发送至手机。