[发明专利]一种路基土温度湿度动态监控的系统及监控方法

权利要求书

1.一种路基土温度湿度动态监控的系统，包括Galileo开发板，其特征在于：还包括传感器延时运转电路板、若干个电容式湿度传感器、标准时钟模块、I²C数据传输系统、模块型单总线电路板、物联网模块以及若干个依次串联的温度传感器组；所述电容式湿度传感器通过防水跳线与传感器延时运转电路板连接，所述传感器延时运转电路板通过防水跳线与Galileo开发板信号连接；所述标准时钟模块与Galileo开发板之间通过I²C数据传输系统信号连接；所述温度传感器组和Galileo开发板之间通过模块型单总线电路板信号连接，所述物联网模块与Galileo开发板之间信号连接。

2.根据权利要求1所述的路基土温度湿度动态监控的系统，其特征在于：所述传感器延时运转电路板包含电阻、三极管、面包板、三接口插槽；所述模块型单总线电路板包含一个4.7kΩ的电阻和一块横向相通的电路板；所述横向相通的电路板包括可在底部进行焊接的面包板一和多个用于连接传感器的三接口插槽一。

3.根据权利要求2所述的路基土温度湿度动态监控的系统，其特征在于：所述物联网模块为WifiIO-MT7681模块；上述各传感器和模块的电源、信号、接地插口均与Galileo开发板对应的5v、DATA、GND接口相连。

4.根据权利要求3所述的路基土温度湿度动态监控的系统，其特征在于：所述传感器延时运转电路板包括可在底部进行焊接的面包板二、多个用于连接电容式湿度传感器的三接口插槽二以及分别与电容式湿度传感器正负极依次相连的PNP型三极管和200Ω的微型电阻。

5.根据权利要求4所述的路基土温度湿度动态监控的系统，其特征在于：所述标准时钟模块为DS1307型串行实时时钟，全二进制编码十进制，通过I²C双向总线串行传输。

6.根据权利要求5所述的路基土温度湿度动态监控的系统，其特征在于：所述物联网模块WifiIO-MT7681模块的底板包括android app，网络AT指令、uart串口AT指令多个模式。

7.根据权利要求6所述的路基土温度湿度动态监控的系统，其特征在于：所述WiFiIO-MT7681设有3个gpio口，3个软件pwm和一个uart口，以实现对开发板的无线控制。

8.根据权利要求7所述的路基土温度湿度动态监控的系统，其特征在于：所述物联网模块可以在STA模式下工作或AP模式下运行，所述两种模式下都具有TCP/IP通信能力。

9.一种路基土温度湿度动态监控系统的控制方法，其所述监控系统包括Galileo开发板、传感器延时运转电路板、若干个电容式湿度传感器、标准时钟模块、I²C数据传输系统、模块型单总线电路板、若干个温度传感器以及物联网模块；所述电容式湿度传感器通过防水跳线与传感器延时运转电路板连接，所述传感器延时运转电路板通过防水跳线与Galileo开发板信号连接。

10.所述标准时钟模块与Galileo开发板之间通过I²C数据传输系统信号连接；所述温度传感器和Galileo开发板之间通过模块型单总线电路板信号连接，所述物联网模块与Galileo开发板之间信号连接；其特征在于：所述控制方法包括以下步骤：

第一步，Galileo开发板根据控制程序运转湿度传感器，并将其读数写入串口监视器；

第二步，Galileo开发板检测物联网模块是否已经与开发板连接；如果成功接入，则开始运转温度传感器；如接入失败则在串口监视器中告知用户，物联网模块接入失败，用户需查找原因保证系统的下一步运行；

第三步，Galileo开发板开始运转温度传感器后，将所测温度、湿度的实时读数记录进入串口监视器；

第四步，Galileo开发板根据控制程序运转标准时钟模块，开发板与标准时钟模块之间通过I²C双向总线串行传输系统进行数据交互；

当总线不工作时，DATA线和时钟线都保持高电平；当数据开始传输时，时钟线仍然处于高电平，DATA线的状态从高位变为低位，并将此定义为开始条件；当数据传输停止时，时钟线处于高位，DATA线的状态从低位变为高位，并将此定义为停止条件；DATA行的状态表示在开始条件之后，DATA行是在时钟信号的高周期内保持稳定；在时钟信号的低周期时，每一位数据有一个时钟脉冲；之后由标准时钟模块记录每次温度、湿度传感器的读数时间；

第五步，Galileo开发板将标准时间同温度、湿度传感器的读数结果一同接入物联网模块，用户终端根据需要在控制程序中编写控制物联网模块上传至终端的时间间隔及上传频率。