[实用新型]一种无线环境监测实验箱

说明书

技术领域

本实用新型涉及教学仪器技术领域，特别是涉及一种单片机教学实验箱。

背景技术

现有的单片机教学实验箱，人们更多的关注其外观、利于教学、可携带和可操作性，目前使用的实验箱只能实现流水灯点亮、继电器控制、12864显示实验、数字时钟和蜂鸣器报警等基本实验，对于无线环境的信息采集、信息传送等实验内容，传统的单片机教学实验箱无法实现，给学习带来了困难。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有技术的不足，提供一种不仅可以提供传统的教学实验项目、还可以提供无线环境的信息采集和信息传送实验项的无线环境监测实验箱。

本实用新型包括箱体和电源，所述箱体中设有主控制器模块、矩阵键盘模块、RS485通信接口、RS232通信接口、LCD液晶显示模块、GPRS通信模块、传感器模块、红外遥控模块、步进电机模块和无线收发模块，各模块通过标准的电源接口与电源连接，各模块上设有连接端孔。

所述主控制器模块选用单片机STC89C52 核心处理模块，所述传感器模块选用DS18B20数字温度传感器，所述LCD液晶显示模块选用12864液晶显示模块，所述无线收发模块选用NRF24L01无线收发芯片模块。

本实用新型由于采用以上结构，同现有技术相比具有不仅可以提供传统的教学实验项目、还可以提供无线环境的信息采集和信息传送实验项目的优点。

附图说明

图1为本实用新型无线环境监测实验箱的系统方框图；

图2为图1所示实验箱的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作详细说明：

如图1、2所示，图中：1、无线模块，2、遥控器，3、12864液晶显示模块，4、主控模块，5、烧写器与电源盒，6、步进电机模块。

其包括箱体和电源，所述箱体中设有主控制器模块、矩阵键盘模块、RS485通信接口、RS232通信接口、LCD液晶显示模块、GPRS通信模块、传感器模块、红外遥控模块、步进电机模块和无线收发模块，各模块通过标准的电源接口与电源连接，各模块上设有连接端孔。

所述主控制器模块选用单片机STC89C52 核心处理模块，所述传感器模块选用DS18B20数字温度传感器，所述LCD液晶显示模块选用12864液晶显示模块，所述无线收发模块选用NRF24L01无线收发芯片模块。

本实用新型可用于大学生物联网专业教学实验箱，属于一种模块化产品，无线模块是放置在各个不同的位置进行温湿度采集的，通过2.4GHz的频率和主控模块无线连接，通过12864液晶显示模块将结果显示出来。

遥控器可以通过红外遥控模块实现对主控模块上各功能的控制。12864液晶显示模块和主控模块通过数据线连接，可以将主控模块接收到的或者其它欲显示的信息显示出来。步进电机模块和主控模块有线相连，通过主控模块控制它的正反转。

本教学实验箱采用了Nordic 公司的NRF24L01和NRF24LE1芯片作为主控接收模块和无线节点模块，采集信息可以通过RS232接口、RS485接口、GPRS网络等进行传输和远程监控，所述的2.4G无线模块使用NRF24L01芯片。此芯片为2.4GHz 全球开放ISM 频段，最大0dBm 发射功率，最大可覆盖50米的范围，免许可证使用，采用收发、配置、空闲、关机这四种工作模式，由CE 和寄存器内部PWR_UP、PRIM_RX 共同控制。

实验方法按如下步骤进行：

1、点对点的无线通信实验

采用SPI总线通信协议时序控制，NRF24L01实现无线节点的点对点通信。

2、无线LED灯闪烁实验

使用NRF24LE1 MCU IO口配置。nRF24LE1 世界上最小、集成度最高的单片超低功耗2.4GHz无线系统芯片。

3、无线温湿度采集实验

采用DHT11 单总线数据控制协议，DHT11数字温湿度传感器是一款含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器。它应用专用的数字模块采集技术和温湿度传感技术，确保产品具有极高的可靠性与卓越的长期稳定性。

本实用新型用单片机实验箱完成简单的物联网实验，芯片为开放频段、免许可证使用、集成度高，使用方便，能够完成无线环境下数个采集点上温湿度的信息传送、信息接收；无线环境下控制LED灯闪烁等实验，较好的完成无线环境下的信息传输。